[发明专利]一种高迁移率的氧化锡基薄膜材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热散热材料，尤其涉及一种高迁移率的氧化锡基薄膜材料。

背景技术

随着信息显示技术的高速发展，氧化物半导体在许多应用领域中都得到了广泛的关注。在过去几十年里，n型氧化物半导体在材料制备以及器件的应用中取得了巨大的成功，但是p型氧化物半导体的发展还非常滞后。

微电子工业的进步以及电子器件的小型化、微型化、集成化使之对电源的功率和电流降到很低的水平，这就要求电源也必须完成小型化、微型化的革命。

n型氧化物薄膜晶体管与p型氧化物薄膜晶体管相结合组成的双极性薄膜晶体管是实现透明电子器件的基础。此外，P型氧化物薄膜晶体管更有利于驱动有机发光二极管高开口率像素单元。同时，p型氧化物的薄膜晶体管与平板显示技术相结合，将会使屏幕更加清晰。氧化锡及其掺杂体系被认为是应用潜力巨大的p型氧化物。

由于p型氧化锡基薄膜的诸多优点以及其潜在的市场价值，近年来相关报道层出不穷。但是从制备方法上来看，研究人员几乎采用的都是诸如磁控溅射法等物理方法，而且制备环境均为高真空条件，薄膜制备成本高昂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高迁移率的氧化锡基薄膜材料。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高迁移率的氧化锡基薄膜材料，具体为通过溶胶凝胶法在表面凝结有溶胶的氧化锡基片，所述氧化锡基片包括氧化锡、氧化铟及氧化锌，基于铟、锌及锡的原子总含量100at.%计，锡的原子含量范围为60至80at.%，铟的原子含量范围为10至25at.%，锌的原子含量范围为1至20at.%。所述氧化锡基片中铟的原子含量大于锌的原子含量。

在氧化锡基片表面凝结溶胶的溶胶凝胶法包括以下步骤：

S1、将乙二醇甲醚、二水合氯化亚锡、乙醇胺按照10:0.15:0.7的摩尔比混合并搅拌至澄清得到混合溶液，将混合溶液在60-80℃条件下加热15-30min，加热完毕后在氩气气氛中陈化1-2天，制得溶胶；

S2、将氧化锡基片固定在匀胶机上，以2000-2500转/分钟的速度旋转，在基片上滴加溶胶，制得氧化锡基薄膜试样；

S3、将氧化锡基薄膜试样移至真空管式炉中，抽真空并通入氩气，然后对薄膜试样进行加热干燥，干燥结束后自然冷却；

S4、向真空管式炉内通入甲醛蒸气形成甲醛气氛，以1-3℃/分钟速率升温，至退火温度600-650℃保温10-30min，退火完成后自然冷却，即制得氧化锡基薄膜材料。

优选地，所述溶胶凝胶法的步骤S2中的旋转时间为20-30秒。

优选地，所述溶胶凝胶法的步骤S3中的干燥温度为200℃，干燥时间为15-20min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种氧化锡基薄膜材料，采用溶胶凝胶法制得，制备成本低廉，工艺简单，适合工业化生产。制得的氧化锡基薄膜材料迁移率高达8.6cm²V¹S¹。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种高迁移率的氧化锡基薄膜材料，具体为通过溶胶凝胶法在表面凝结有溶胶的氧化锡基片，所述氧化锡基片包括氧化锡、氧化铟及氧化锌，基于铟、锌及锡的原子总含量100at.%计，锡的原子含量范围为60至80at.%，铟的原子含量范围为10至25at.%，锌的原子含量范围为1至20at.%。所述氧化锡基片中铟的原子含量大于锌的原子含量。

在氧化锡基片表面凝结溶胶的溶胶凝胶法包括以下步骤：

S1、将乙二醇甲醚、二水合氯化亚锡、乙醇胺按照10:0.15:0.7的摩尔比混合并搅拌至澄清得到混合溶液，将混合溶液在60-80℃条件下加热15-30min，加热完毕后在氩气气氛中陈化1-2天，制得溶胶；

S2、将氧化锡基片固定在匀胶机上，以2000-2500转/分钟的速度旋转，在基片上滴加溶胶，制得氧化锡基薄膜试样；

S3、将氧化锡基薄膜试样移至真空管式炉中，抽真空并通入氩气，然后对薄膜试样进行加热干燥，干燥结束后自然冷却；

S4、向真空管式炉内通入甲醛蒸气形成甲醛气氛，以1-3℃/分钟速率升温，至退火温度600-650℃保温10-30min，退火完成后自然冷却，即制得氧化锡基薄膜材料。

优选地，所述溶胶凝胶法的步骤S2中的旋转时间为20-30秒。