[发明专利]一种非晶氧化物柔性薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种非晶氧化物柔性薄膜晶体管，其特征在于：所述薄膜晶体管由依次层叠的玻璃基板、聚酰亚胺柔性基底层、SiO₂缓冲层、源/漏电极、非晶掺硅氧化锡有源层、SiO₂栅绝缘层，Si₃N₄栅绝缘层和栅极构成；其中，源/漏电极位于有源层和SiO₂栅绝缘层两侧，Si₃N₄栅绝缘层覆盖于SiO₂栅绝缘层上表面并与源/漏电极接触。

2.根据权利要求1所述的一种非晶氧化物柔性薄膜晶体管，其特征在于：所述聚酰亚胺柔性基底层的厚度为10～20um；所述SiO₂缓冲层的厚度为200～300nm；所述非晶掺硅氧化锡有源层的厚度为5～10nm；所述SiO₂栅绝缘层的厚度为50～100nm；所述Si₃N₄栅绝缘层的厚度为200～300nm。

3.根据权利要求1所述的一种非晶氧化物柔性薄膜晶体管，其特征在于：所述非晶掺硅氧化锡有源层中硅的掺杂浓度为3～6wt％。

4.根据权利要求1所述的一种非晶氧化物柔性薄膜晶体管，其特征在于：所述非晶掺硅氧化锡有源层的霍尔迁移率控制为4.7～7.1cm²/Vs，载流子浓度控制为4.09×10¹⁸～2.97×10¹⁹cm^-3。

5.权利要求1～4任一项所述的一种非晶氧化物柔性薄膜晶体管的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：

(1)在玻璃基板上旋涂一层聚酰亚胺柔性基底层；

(2)采用射频磁控溅射在聚酰亚胺上沉积SiO₂缓冲层；

(3)采用射频磁控溅射在缓冲层上沉积非晶掺硅氧化锡薄膜，作为有源层；

(4)利用掩膜法在有源层两侧直流磁控溅射制备源/漏电极；

(5)采用室温物理气相沉积法在有源层上表面依次沉积SiO₂栅绝缘层和Si₃N₄栅绝缘层，SiO₂栅绝缘层位于源/漏电极之间，Si₃N₄栅绝缘层位于SiO₂栅绝缘层和源/漏电极的上表面；

(6)在Si₃N₄栅绝缘层上直流磁控溅射沉积制备栅极，并采用光刻技术图形化，得到所述非晶氧化物柔性薄膜晶体管。

6.根据权利要求5所述的一种非晶氧化物柔性薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述射频磁控溅射的功率为300W，工作气压为2～4mtorr，氩气/氧气流量比为20/1～20/3。