一种柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管及其制备方法，其中，该晶体管包括柔性衬底、底栅电极、氧化铪基铁电薄膜层、氧化物半导体有源层和均设置于顶层的源电极和漏电极，该制备方法包括：制备柔性衬底且由下至上依次在柔性衬底上制备底栅电极、铁电薄膜层、氧化物半导体有源层、源电极和漏电极，得到柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管。这种晶体管结构简单，多次弯曲后依然可以正常工作，其制备方法工艺简单，成本低廉，可用于电子平板显示领域及可延展性柔性器件领域，具有良好的应用前景。

A Flexible Transparent Hafnium Oxide-based Ferroelectric Thin Film Transistor and Its Preparation Method

The invention discloses a flexible transparent hafnium oxide-based ferroelectric thin film transistor and a preparation method thereof. The transistor comprises a flexible substrate, a bottom gate electrode, a hafnium oxide-based ferroelectric thin film layer, an oxide semiconductor active layer and a source electrode and a drain electrode all arranged on the top layer. The preparation method comprises the preparation of a flexible substrate and the preparation of bottom gate electrics on the flexible substrate from bottom to top in turn. Flexible transparent Hafnium oxide based ferroelectric thin film transistors are obtained by using poles, ferroelectric thin film layers, active oxide semiconductor layers, source electrodes and drain electrodes. The transistor has simple structure and can work normally after bending for many times. Its preparation method is simple and low cost. It can be used in the field of electronic flat panel display and extensible flexible devices, and has good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管及其制备方法
本专利技术属于电子器件
，具体地涉及一种柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的快速发展，半导体技术逐步兴起并越来越受到重视。其中，电子设备如手机、笔记本电脑等在我们的日常生活中占据了十分重要的地位，作为目前社会信息化的支柱产业，在推动未来国民经济高速发展、维护国家安全、增强国际竞争力等方面发挥着重要的作用。随着各行各业对移动设备的要求更高，其存储器的高性能要求也成为了研究的重点。铁电存储器作为一种非挥发性的存储器，相比于传统的多晶硅浮栅结构Flash存储器件，具有读写速度快、低功耗、低的操作电压、擦除写入次数多以及抗辐射等优点，在计算机、通讯、航空航天和国防等领域具有广阔的应用前景和发展潜力，其相关研究也成为国际上信息功能材料及微电子领域的前沿研究课题。其中，柔性灵活的非易失存储器因其具有非破坏性读取、长期数据存储、响应速度快，柔性可挠曲等特点，在社会的生产活动中具有广泛的应用前景，有望成为未来的电子应用的数据存储核心。随着信息产业的发展和电子产品的普及，对存储器的要求越来越高。薄膜晶体管(TFT)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管，其特征在于，包括：柔性衬底；在所述柔性衬底上形成的底栅电极；在所述底栅电极上形成氧化铪基铁电薄膜层；在所述氧化铪基铁电薄膜层上形成的半导体有源层；在所述半导体有源层上形成的源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极位于有源层上方的两端。

【技术特征摘要】
1.一种柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管，其特征在于，包括：柔性衬底；在所述柔性衬底上形成的底栅电极；在所述底栅电极上形成氧化铪基铁电薄膜层；在所述氧化铪基铁电薄膜层上形成的半导体有源层；在所述半导体有源层上形成的源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极位于有源层上方的两端。2.根据权利要求1所述的柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管，其特征在于，所述柔性衬底为透明云母片；优选的，所述云母片的厚度＜50μm；曲率半径≤2.5mm。3.根据权利要求1所述的柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管，其特征在于，所述底栅电极为透明的AZO薄膜或ITO薄膜；优选的，所述底栅电极的厚度为60nm～90nm。4.根据权利要求1所述的柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管，其特征在于，所述氧化铪基铁电薄膜层为掺杂Zr元素的HfO2薄膜层或掺杂Y元素的HfO2薄膜层；优选的，所述氧化铪基铁电薄膜层的厚度为5nm～30nm。5.根据权利要求1所述的柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体有源层由ZnO材料制成；优选的，所述半导体有源层的厚度为10～25nm。6.根据权利要求1所述的柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管，其特征在于，所述源电极和所述漏电极均为透明的AZO薄膜或ITO薄膜；优选的，所述漏电极和源电极的厚度均为50～80nm。7.一种如权利要求1～6任一项所述的柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.制备柔性衬底：选择光滑无裂纹的透明云母片，将其贴在操作台上，用尖头镊子逐层撕起，直到云母片的厚度＜50μm，即可作为柔性衬底；S2.制备底栅电极：利用脉冲激光沉积法在柔性衬底上沉积AZO或ITO材料，得到底栅电极；S3.制备氧化铪基铁电薄膜层：S31.制备氧化铪基铁电薄膜的前驱体溶液，所述前驱体溶液的浓度为0.05-0.2mol/L；S32.形成氧化铪基铁电薄膜层：遮挡住S2所得的底栅电极一侧，在上述遮挡后的底栅电极上旋涂S31所得的前驱体溶液，得到均匀的湿膜，然后将所述湿膜依次进行干燥和热解处理，重复上述旋涂、干燥和热解过程3～5次后进行退火处理，得到氧化铪基铁电薄膜层；S4.制备半导体有源层：S41.配制半导体有源层前驱体溶液，所述半导体有源层的前驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜杰，刘文燕，周益春，廖敏，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43