氧化镥薄膜的低成本、高效制备方法技术

本发明专利技术提供氧化镥薄膜的低成本、高效制备方法，通过合金液滴的滚动及合金气泡的方式制备了超薄的氧化镥薄膜。无高昂的设备、苛刻的条件、及复杂的操作，是一种氧化镥纳米材料的革新性制备方式。氧化镥作为高介电常数的材料的一种，其作为高介电常数栅介质材料的候选材料已进行过研究，与传统的工艺的CMOS工艺的兼容性已得到证实。所制得的超薄的氧化镥薄膜有效的解决了SiO

【技术实现步骤摘要】
氧化镥薄膜的低成本、高效制备方法
本专利技术涉及氧化镥薄膜的快速简易制备方法，特别涉及氧化镥薄膜的低成本制备的方法，属于半导体

技术介绍
随着CMOS(互补金属氧化物半导体)技术的发展，漏电流问题急需解决，尤其对于手机等日常移动的电子设备来说，漏电流的增大将直接限制其运算的效率及电子设备的使用时间。目前，已经通过在SiO2中掺入氮的方式，制备了多晶硅栅电极和掺氮SiO2栅介质集成的栅结构(PolySi/SiON/Si)。但是由于MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)要求栅氧化层材料需要具备较好的稳定性、较大的密度和较少的缺陷密度等特点，尤其是栅氧化层的厚度降低至约3nm时，栅结构仍需具有良好的性能及重复性。然而，目前对SiO2进行了优化调整的方式，其等效栅氧化物厚度也很难再减小到3nm以下，这严重限制MOS晶体管的尺寸微缩和可靠性的提高。高k材料即具有高介电常数的材料，是一种可以有效替代SiO2的新型电介质材料，其原因在于：当电容一定时，电介质薄层的厚度与电介质的k值成反比。这也意味着高k材料能够在保持或增大栅极电容的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氧化镥纳米薄膜结构的制备方法，包括以下步骤：/n以液态镓基合金为溶剂，配置含镥合金液滴；/n将含镥合金液滴在含氧气氛中滚动或通入含氧气泡，进行反应；/n将反应后的样品分离洗涤，即得氧化镥薄膜结构。/n

【技术特征摘要】
1.氧化镥纳米薄膜结构的制备方法，包括以下步骤：
以液态镓基合金为溶剂，配置含镥合金液滴；
将含镥合金液滴在含氧气氛中滚动或通入含氧气泡，进行反应；
将反应后的样品分离洗涤，即得氧化镥薄膜结构。


2.根据权利要求1所述的氧化镥纳米薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述的液态镓基合金为镓-铟-锡合金或镓-铟合金；
优选的，镓-铟-锡合金中各成分质量百分含量组成为：68.5％的镓、21.5％的铟和10％的锡；镓-铟合金中各成分质量百分含量组成为：75％镓，25％铟。


3.根据权利要求1所述的氧化镥纳米薄膜结构的制备方法，其特征在于，液态镓基合金按如下步骤制备得到：整个操作在手套箱中进行，无氧条件下将原料金属熔化后，为了防止表面氧化物的影响，通过塑料移液管或一次性滴管将的液态金属从反应烧杯转移到储存容器中；并且只收集来自熔体中心的液态金属，留下灰色表面氧化物表层。


4.根据权利要求1所述的氧化镥纳米薄膜结构的制备方法，其特征在于，配置含镥合金液滴的过程为将液态镓基合金中加入镥金属粉，混合均匀；
优选的，镥金属粉的加入量为液态镓基合金重量的0.5-1.5％。


5.根据权利要求1所述的氧化镥纳米薄膜结构的制备方法，其特征在于，将含镥合金液滴在含氧气氛中滚动的过程为：
将无氧分装在密闭的容器中的含镥的合金液滴在30-50℃之间加热至液态，然后将含镥的合金液滴置于衬底上，在24℃以上的温度和含氧条件下，轻轻摇晃衬底，使含镥的合金液滴在衬底表...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆文祥，张洁，贾志泰，尹延如，张健，陶绪堂，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37