【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种金属氧化物半导体薄膜和薄膜晶体管。
技术介绍
1、薄膜晶体管作为液晶、有机显示器的关键器件，对于显示器件的工作性能具有十分重要的作用。常见的薄膜晶体管主要有非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管以及金属氧化物薄膜晶体管。目前金属氧化物薄膜晶体管由于其易于大面积化、迁移率较高、稳定性好、成本低的特点，被人们广泛的关注，并且在中大尺寸显示中已经被广泛使用。目前能保证器件稳定性的前提下被用于量产的金属氧化物是铟镓锌氧化物(igzo(in：ga：zn＝1：1：1))。该材料的迁移率较低，仅为10cm2/vs左右。但是当人们试图通过改变组分提升氧化物薄膜迁移率时，器件的稳定性，特别是光照稳定性却又无法满足产品要求。因此如何打破高迁移率和高的光稳定性这对矛盾关系，是现在金属氧化物半导体材料及制备工艺的研究重点。
2、目前氧化物薄膜制备所采用最广泛的成膜方式为物理气相沉积(pvd)。但是pvd制备的薄膜密度相对较低，缺陷较多，如果需要实现更高的迁移率，就需要更多的in/sn离子含量，进而对稳定性，特别对光稳定性有负面影响。另一方面，考虑到，氧化物半导体薄膜的迁移率是由in/sn/ga的ns电子轨道交叠层度所决定的。因此，提升金属氧化物薄膜的密度，减小金属离子之间的间距，可以有效提高薄膜材料的迁移率。因此人们将薄膜制备的目光瞄向了原子层沉积(ald)薄膜制备方法。ald为气相薄膜生长方式，采用前驱体或反应物在衬底表面饱和吸附，然后逐层反应，单原子层生长的原理。这种生长方式，决定了该制备方
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种金属氧化物半导体薄膜和薄膜晶体管，以提高金属氧化物半导体薄膜的载流子迁移率以及光稳定性。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种金属氧化物半导体薄膜，包括：
3、至少一层高迁移率金属氧化物半导体薄膜；
4、至少一层光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜，所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜和所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜构成叠层结构；所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜用于淬灭光生载流子；
5、所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的载流子迁移率大于所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的载流子迁移率；
6、所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜在光照情况下和暗态情况下的载流子浓度的差值与光照情况下载流子浓度的比值小于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜在光照情况下和暗态情况下的载流子浓度的差值与光照情况下载流子浓度的比值。
7、根据本专利技术的第二方面，提供了一种薄膜晶体管，包括本专利技术第一方面任意所述的金属氧化物半导体薄膜。
8、本专利技术实施例提供的金属氧化物半导体薄膜，包括至少一层光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜和至少一层高迁移率金属氧化物半导体薄膜构成的叠层结构，光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜和高迁移率金属氧化物半导体薄膜可以选择各自适合的工艺来实现高迁移率金属氧化物半导体薄膜的高的载流子迁移率的特点，以及实现光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜高的光稳定性的特点，降低了金属氧化物半导体薄膜的制备难度。
9、由于高迁移率金属氧化物半导体薄膜的载流子迁移率大于光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的载流子迁移率，高迁移率金属氧化物半导体薄膜的设置使得金属氧化物半导体薄膜具有高的载流子迁移率。
10、光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜用于淬灭从高迁移率金属氧化物半导体薄膜扩散过来的光生载流子，且光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜在光照情况下和暗态情况下的载流子浓度的差值与光照情况下载流子浓度的比值小于，高迁移率金属氧化物半导体薄膜在光照情况下和暗态情况下的载流子浓度的差值与光照情况下载流子浓度的比值，光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的设置使得金属氧化物半导体薄膜具有高的光稳定性。
11、因此，本专利技术实施例提供的金属氧化物半导体薄膜通过设置至少一层光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜和至少一层高迁移率金属氧化物半导体薄膜构成的叠层结构，使得金属氧化物半导体薄膜既具有高的载流子迁移率，同时又具有高的光稳定性。
12、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的费米能级相比所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的费米能级相对于真空费米能级的差值的绝对值小于或等于0.5eV；
3.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的厚度大于或等于10埃，且小于或等于500埃；和/或，所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的厚度大于或等于100埃，且小于或等于2000埃。
4.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的至少一个表面设置有所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜。
5.根据权利要求4所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜和所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜构成的叠层结构包括AB叠层结构、BAB叠层结构、ABAB叠层结构以及ABBAB叠层结构中的任意一种；
6.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的化学式为(M’O)x’(N’O)y’，其中，0.950≤x’≤0.9998，
8.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的载流子浓度的量级为1017～1020个/每立方厘米；
9.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的载流子迁移率大于或等于30cm2/Vs。
10.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的金属氧化物半导体薄膜。
...【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的费米能级相比所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的费米能级相对于真空费米能级的差值的绝对值小于或等于0.5ev；
3.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的厚度大于或等于10埃，且小于或等于500埃；和/或，所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜的厚度大于或等于100埃，且小于或等于2000埃。
4.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜的至少一个表面设置有所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜。
5.根据权利要求4所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述高迁移率金属氧化物半导体薄膜和所述光生载流子淬灭金属氧化物半导体薄膜构成的叠层结构包括ab叠层结...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐苗，李民，邹建华，陶洪，王磊，彭俊彪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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