[发明专利]双肖特基结氧化锌半导体薄膜晶体管及制作方法

权利要求书

1.一种双肖特基结氧化锌半导体薄膜晶体管，其组成包括：底衬板，其特征是：所述的底衬板上面连接源极Ag薄膜层，所述的源极Ag薄膜层上面连接导电沟道ZnO薄膜层，所述的导电沟道ZnO薄膜层上面连接栅极半绝缘Al薄膜层，所述的栅极半绝缘Al薄膜层上面连接所述的导电沟道ZnO薄膜层，所述的导电沟道ZnO薄膜上层上面连接所述的漏极Ag薄膜层。

2.根据权利要求1所述的双肖特基结氧化锌半导体薄膜晶体管，其特征是：所述的导电沟道ZnO薄膜层的厚度为120±20 nm，所述的栅极半绝缘Al薄膜层的厚度为20±10 nm，所述的源极Ag薄膜层的厚度为50nm。

3.一种双肖特基结氧化锌半导体薄膜晶体管的制作方法，其特征是：本制作方法采用垂直叠层结构，由五层薄膜构成，分别为沉积在基底上的源极Ag薄膜，Ag薄膜上面是导电沟道ZnO薄膜，中间一层是栅极半绝缘Al薄膜，Al薄膜上面是导电沟道ZnO薄膜，最上面是漏极Ag薄膜，Ag和ZnO接触面形成了肖特基接触，Al和ZnO接触面形成了欧姆接触。

4.根据权利要求3所述的双肖特基结氧化锌半导体薄膜晶体管的制作方法，其特征是：基底材料为石英玻璃，源漏电极为金属Ag薄膜，采用纯度为99.99%的Ag靶材，在真空度为6.0×10-4Pa、氩气流量为5.0sccm条件下利用直流磁控溅射镀膜15s；栅极电极为金属Al薄膜，采用纯度为99.99%的Al靶材，利用与制备源漏电极薄膜相同的工艺条件，溅射镀膜20s；栅极分别与漏极和源极之间夹着有源层ZnO薄膜，使用射频磁控溅射，溅射功率为150W，温度为27 oC，抽真空6.0×10-4PA，氩气流量5.0sccm，磁控室充入氩气后磁控室的压强1.0Pa，磁控室Zn靶材辉光之后充入氧气，氧气流量为2.6sccm，通入氩气和氧气之后磁控室压强为1.6Pa；预溅射10分钟后除去Zn靶材表面的污染物，获得的ZnO薄膜厚度为120±20nm。

5. 根据权利要求3或4所述的双肖特基结氧化锌半导体薄膜晶体管的制作方法，其特征是：在源极Ag加以正向偏压VDS时，源极金属Ag薄膜层的电子正向注入它上面一层ZnO薄膜层，由于栅极Al和下层ZnO薄膜层及上层ZnO薄膜形成欧姆接触，零偏电压时，在上层Ag和ZnO接触面形成的肖特基结的内建电势作用下，使得源极注入到ZnO中的电子隧穿栅极Al，形成漏极电流；在由Ag薄膜构成的漏极和源极间加以VDS偏压时，随漏源极电压增加，靠近源极一侧的Ag和ZnO接触面肖特基势垒降低，从而越过势垒的电子数目增多，流过漏源电极电流IDS随之增大；通过施加不同的栅极电压，可以实现对漏源电流的控制。