[发明专利]一种改善溶液法制备的金属氧化物TFT器件性能的方法

说明书

本发明属于印刷电子技术领域，公开了一种改善溶液法制备的金属氧化物TFT器件性能的方法。将金属前驱体溶于醇类溶剂形成前驱体溶液，然后加入H₂O₂溶液，搅拌混合均匀后静置老化，过滤去除不溶物，超声除泡后旋涂至预处理后的基板上，退火处理，得到有源层；在有源层上制备源漏电极，得到金属氧化物TFT器件。本发明通过加入H₂O₂，可以解决当前溶液法制备金属氧化物TFT普遍存在的关态电流过大的问题，降低器件功耗。并可以提高薄膜的致密性，提高有源层和其它功能层的接触特性，提高TFT器件性能。

技术领域

本发明属于印刷电子技术领域，具体涉及一种改善溶液法制备的金属氧化物TFT器件性能的方法。

背景技术

随着智能电视、平板电脑、智能手机的快速发展，高分辨率和低成本成为发展的必然趋势。这要求作为显示驱动电路核心元件的薄膜晶体管(TFT)实现小型化、高性能、低成本。有源层是决定TFT器件性能的关键。金属氧化物半导体材料具有迁移率高(10～80cm²/Vs)、大面积均匀和制备简单等优点，可以解决传统的非晶硅(a-Si)迁移率低；低温多晶硅(LTPS)工艺复杂，成本高昂，难以大面积制备的问题，在高分辨显示器件具有广阔的应用前景。而相较传统的真空法，溶液法具备工艺简单、成本低廉，可以大面积制备的优点，可以大幅降低生产成本。

现有技术中，溶液法制备金属氧化物的过程中容易产生氧空位等缺陷，造成TFT关态电流过大，稳定性差、功耗大等问题。真空法制备TFT的过程中往往通过元素掺杂的方法减少氧空位缺陷，但由于溶液体系存在溶解极限，容易出现析出和效果低下等问题，无法有效解决溶液法制备金属氧化物TFT关态电流过大等问题。因此需要对溶液法工艺继续改进和优化。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种改善溶液法制备的金属氧化物TFT器件性能的方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种改善溶液法制备的金属氧化物TFT器件性能的方法，包括如下步骤：

(1)选择金属盐或金属醇盐作为前驱体，溶于醇类溶剂形成均一、澄清的前驱体溶液，然后加入H₂O₂溶液，搅拌混合均匀后静置老化，过滤去除不溶物，超声除泡后备用；

(2)将步骤(1)的溶液旋涂至预处理后的基板上，退火处理，得到有源层；

(3)在步骤(2)的有源层上制备源漏电极，得到金属氧化物TFT器件。

进一步地，步骤(1)中所述前驱体是指SnCl₂·2H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O，所述醇类溶剂是指无水乙醇。

进一步地，步骤(1)中所述H₂O₂溶液是指浓度为30wt.％H₂O₂水溶液；H₂O₂溶液加入的体积比为0.25％～0.5％。

进一步地，步骤(1)中所述前驱体溶液的浓度为0.1～0.3mol/L。

进一步地，步骤(1)中所述静置老化的时间为24h。

进一步地，步骤(1)中所述超声除泡的时间为10～15min。

进一步地，步骤(2)中所述预处理后的基板是指进行plasma处理后的含有底栅极和绝缘层的基板；plasma处理的功率为100～150W，时间为6～12min。通过plasma处理增强溶液在基板的浸润效果和粘附性。