稳定性提高的金属氧化物TFT制造技术

一种金属氧化物半导体器件，其包括金属氧化物有源层、栅极介电层和低陷阱密度材料层。所述低陷阱密度材料层夹在所述金属氧化物有源层与所述栅极介电层之间。所述低陷阱密度材料层具有与所述金属氧化物有源层的主表面平行并接触的主表面，以与所述金属氧化物有源层形成低陷阱密度界面。第二低陷阱密度材料层可以任选放置成与所述金属氧化物有源层的相对主表面相接触，以便与所述金属氧化物有源层的两个表面形成低陷阱密度界面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】稳定性提高的金属氧化物TFT
一般地，本专利技术涉及金属氧化物薄膜器件，更具体地，本专利技术涉及金属氧化物半导体膜的稳定性。
技术介绍
由于金属氧化物半导体的高载流子迁移率、透光性和低沉积温度，金属氧化物半导体引起了强烈的关注。高载流子迁移率将应用扩展到需要较高频率或较高电流的更高的性能领域。透光性消除了在显示器和传感器有源矩阵中对遮光罩的需要。低沉积温度使得能够应用于塑性钝化层上的柔性电子设备。金属氧化物半导体的独特特点是：（1）载流子迁移率对膜粒度的依赖性较低，换言之，可实现高迁移率无定形金属氧化物；（2）表面状态的密度低，并且能够容易地为TFT产生场效应，这与其中表面状态必须通过氢进行钝化的共价半导体（例如Si或a-Si）相反；以及（3）迁移率强烈依赖于载流子的体积密度。对于高性能应用，为了获得高迁移率，金属氧化物通道的载流子体积密度应该高，并且金属氧化物膜的厚度应该小（例如<100nm，并且优选<50nm）。在薄膜器件中，栅极介电层位于金属氧化物半导体层的形成器件通道的部分的上方。金属氧化物半导体层可以包括例如氧化锌（ZnO）、氧化铟锌（InZnO）、氧化铟锌镓（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.29 US 12/915,7121.金属氧化物半导体器件，其包含：具有主表面的金属氧化物有源层；栅极介电层，其在金属栅极接触上方并与金属栅极接触平行毗连接合，所述栅极介电层具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面与所述金属栅极接触平行并接触，所述第二主表面与第一主表面平行并相对，以及所述栅极介电层在本体内和/或在所述第一主表面处包含氧；以及置于所述金属氧化物有源层与所述栅极介电层之间的低陷阱密度材料层，所述低陷阱密度材料层比所述栅极介电层薄，所述低陷阱密度材料层具有与所述金属氧化物有源层平行并接触的第一主表面，以与所述金属氧化物有源层形成低陷阱密度界面，以及具有与所述栅极介电层的第二主表面平行并接触的第二主表面。2.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述金属氧化物有源层具有带隙，所述栅极介电层具有比所述金属氧化物有源层的带隙大得多的带隙，并且所述低陷阱密度材料层具有与所述金属氧化物有源层的带隙接近的带隙，以及所述低陷阱密度材料是无定形的或者具有的粒度不大于低陷阱密度材料层的厚度。3.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中，与所述金属氧化物有源层相比，所述低陷阱密度材料层具有低迁移率。4.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述低陷阱密度材料层包括TiO、Ta2O5、NbO、V2O5、ScO2、Y2O3、ZrO2、HfO2、La2O5、MoO、CrO、SrTiO3、SrNbO3、锆钛酸铅(PZT)、钛酸锶钡(BST)和混合氧化物中的一种，所述混合氧化物包含多于一种的上述材料或金属-氧键。5.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述低陷阱密度材料层包括如下有机材料中的一种，所述有机材料包括Alq3：三(8-羟基喹啉根)合铝(III)，BAlq3：双(2-甲基-8-喹啉酸根)-4-(苯基苯酚根)合铝，Bepq2：双(10-羟基苯并[h]喹啉根)合铍，PBD：2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑，TAZ：3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑，Bphen：4,7-二苯基-1,10-菲咯啉，C60、C70、纳米管和其它富勒烯分子，石墨烯分子，PMGI(聚甲基戊二酰亚胺)，BCB(双苯并环丁烯)，SU-8和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。6.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述金属氧化物有源层包含半导体无定形金属氧化物层。7.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述金属氧化物有源层具有相对的主表面，并且所述器件还包括第二低陷阱密度材料层，所述第二低陷阱密度材料层具有与所述金属氧化物有源层的所述相对主表面平行并接触的主表面，以与所述金属氧化物有源层的相对主表面形成低陷阱密度界面。8.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述金属氧化物有源层、所述栅极介电层和所述低陷阱密度材料层都被包括在下列器件之一中：顶部栅极、底部源极/漏极型器件，顶部栅极、顶部源极/漏极型器件，底部栅极、底部源极/漏极型器件，以及底部栅极、顶部源极/漏极型器件。9.权利要求1中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述低陷阱密度材料层的厚度是5nm至50nm。10.金属氧化物半导体器件，其包含：具有主表面的金属氧化物有源层，所述金属氧化物有源层具有带隙；栅极介电层，所述栅极介电层在金属栅极接触上方并与金属栅极接触平行毗连接合，所述栅极介电层具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面与所述金属栅极接触平行并接触，所述第二主表面与第一主表面平行并相对，以及所述栅极介电层在本体内和/或在所述第一主表面处包含氧，所述栅极介电层具有比所述金属氧化物有源层的带隙大得多的带隙；置于所述金属氧化物有源层与所述栅极介电层之间的低陷阱密度材料层，所述低陷阱密度材料层比所述栅极介电层薄，所述低陷阱密度材料层具有与所述金属氧化物有源层平行并接触的第一主表面，以与所述金属氧化物有源层形成低陷阱密度界面，所述低陷阱密度材料层具有与所述栅极介电层的第二主表面平行并接触的第二主表面，以与所述栅极介电层形成界面，并且所述低陷阱密度材料层具有与所述金属氧化物有源层的带隙接近的带隙。11.权利要求10中所限定的金属氧化物半导体器件，其中，与所述金属氧化物有源层相比，所述低陷阱密度材料层具有低迁移率，以及所述低陷阱密度材料层是无定形的或者具有的粒度不大于低陷阱密度材料层的厚度。12.权利要求10中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述低陷阱密度材料层包括TiO、Ta2O5、NbO、V2O5、ScO2、Y2O3、ZrO2、HfO2、La2O5、MoO、CrO、SrTiO3、SrNbO3、锆钛酸铅(PZT)、钛酸锶钡(BST)和混合氧化物中的一种，所述混合氧化物包含多于一种的上述材料或金属-氧键。13.权利要求10中所限定的金属氧化物半导体器件，其中所述低陷阱密度材料层包括如下有机材料中的一种，所述有机材料包括Alq3：三(8-羟基喹啉根)合铝(III)，BAlq3：双(2-甲基-8-喹啉酸根)-4-(苯基苯酚根)合铝，Bepq2：双(10-羟基苯并[h]喹啉根)合铍，PBD：2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑，TAZ：3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑，Bphen：4,7-二苯基-1,10-菲咯啉，C60、C70、纳米管和其它富勒烯分子，石墨烯分子，PMGI(聚甲基戊二酰亚胺)，BCB(双苯并环丁烯)，SU-8和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。14.权利要求10中所限定的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢泉隆，法特·弗恩格，俞钢，
申请(专利权)人：希百特股份有限公司，
类型：
国别省市：