【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具高介电常数介电层的电子元件，特别涉及一种具有高 介电纳米粒子与高分子介质组合成的有机无机混合介电材料的电子元件及 其制造方法。
技术介绍
场效应晶体管的半导体载子传输，是在栅极施加电压，在半导体与栅极 绝缘层间的界面形成足够诱导电荷以促使载子传输，欲使场效应晶体管于低操作偏压下即拥有高电流值ID,除了半导体的载流子迁移率、通道宽长比 外，尚与电容有关。而高电容是取决于绝缘层膜厚薄与高介电常数，故制作 较薄的高介电栅极绝缘层即可在低操作偏压下获得大电流值ID,达到低能 4€的目的。美国专利第6,586,791号揭露一种以纳米级陶瓷粉体混入高分子材料形 成悬浮溶液，并将此溶液经由旋转涂布(spin coating)的方式涂布制作4册极绝 缘层。然而，上述现有方法所形成的栅极绝缘层，其表面粗糙具有条紋状且 平坦度不佳，易造成漏电路径而使得电子元件于操作时漏电流偏高。图1显示现有技术以纳米级陶资粉体混入高分子的悬浮溶液制作的有机 薄膜晶体管的剖面示意图。请参阅图1,有机薄膜晶体管包括浓掺杂硅基板 10,于其背面设置金属层15，作为栅极电极。绝缘层20...
【技术保护点】
一种具有混合高介电材料层的电子元件，包括：基板；第一电极层设置于该基板上；多层绝缘层包括第一介电层以及第二介电层，其中该第一介电层与该第二介电层之间互溶且实质上无界面存在；以及第二电极层设置于该多层绝缘层上。
【技术特征摘要】
1. 一种具有混合高介电材料层的电子元件，包括基板；第一电极层设置于该基板上；多层绝缘层包括第一介电层以及第二介电层，其中该第一介电层与该第二介电层之间互溶且实质上无界面存在；以及第二电极层设置于该多层绝缘层上。2. 如权利要求1所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该电 子元件为场效应晶体管、有机薄膜晶体管、无机薄膜晶体管或金属-绝缘体-金属电容。3. 如权利要求2所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该有 机薄膜晶体管的结构为顶接触结构，其中该第二电极层包括相隔离的源极与 漏极，且半导体层作为该有机薄膜晶体管的有源层，其中该半导体层由该源 才及与该漏招d篁盖。4. 如权利要求2所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该有 机薄膜晶体管的结构为底接触结构，其中该第二电极层包括相隔离的源极与 漏极，且半导体层作为该有机薄膜晶体管的有源层，其中该源极与该漏极的部分由该半导体层覆盖。5. 如权利要求1所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该第 一介电层包括高介电材料，由高介电纳米粒子与感光型或非感光型高分子介 质所组合而成的有机无机混合材料。.6. 如权利要求5所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该高 介电纳米粒子包括金属氧化物纳米粒子、铁电绝缘纳米粒子或金属氧化物与 铁电纳米粒子的组合。7. 如权利要求6所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该金 属氧化物纳米粒子包括氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钽、氧化硅、氧化钡、 氧化铪、氧化锗、氧化钇、氧化铯或上述纳米粒子的组合。8. 如权利要求6所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该铁 电绝缘纳米粒子包括钬酸钡、钬酸锶、钬酸叙、、4太酸锶钡、钛酸锆钡、钬酸 铅锆或铁电纳米粒子的组合。9. 如权利要求5所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中感光 型或非感光型高分子介质包括聚亚酰胺、聚酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯酚、聚丙烯酸酯、环氧化物、聚氨基曱酸酯、含氟高分子、聚硅氧烷、聚酯、聚丙 烯腈、聚苯乙烯或聚乙烯。10. 如权利要求1所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该第 二介电层与该第一介电层相互溶且与该第一介电层为相同的高分子绝缘材料。11. 如权利要求1所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该第 二介电层与该第一介电层相互溶且与该第一介电层为不同的高分子绝缘材料。12. 如权利要求10所述的具有混合高介电材料层的电子元件，其中该 第二介电层是以溶液工艺方式涂布于第一介电层上，彼此互溶且实质上无界13. —种具有混合高介电材料层的电子元件的制造方法，包括 提供基板；形成第一电极层于该基板上；依序形成第一介电层及第二介电层以构成多层绝缘层，其中该第一介电 层与该第二介电层之间互溶且实质上无界面存在；以及形成第二电极层设置于该多层绝缘层上。14. 如权利要求13所述的具有混合高介电材料层的电子元件的制造方 法，其中该电子元件为场效应晶体管、有机薄膜晶体管、无机薄膜晶体管或 金属-绝缘体-金属电容。15. 如权利要求14...
【专利技术属性】
技术研发人员：林蔚伶，温景发，李文熙，胡堂祥，王俊杰，李正中，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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