[发明专利]低功函数电极、半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种低功函数电极，其特征在于，所述低功函数电极包括：低功函数材料层和保护层；其中，

所述保护层通过在低功函数材料层之上沉积具有化学惰性或自限制氧化特性的材料而形成；

所述低功函数材料层通过在衬底层上沉积低功函数材料而形成，所述低功函数材料层除下表面之外的所有其他表面均被所述保护层包覆。

2.根据权利要求1所述的低功函数电极，其特征在于，所述保护层下表面完全覆盖低功函数材料层的上表面。

3.根据权利要求1所述的低功函数电极，其特征在于，所述保护层的第一侧完全覆盖低功函数材料层的第一侧外表面且下端沿低功函数材料层第一侧外表面延伸至衬底层之上以使低功函数材料层第一侧外表面与衬底层上表面的接触位置与外界隔绝。

4.根据权利要求1所述的低功函数电极，其特征在于，

所述低功函数材料层的厚度小于或等于100nm；

优选地，所述保护层的厚度小于或等于60nm；

优选地，所述低功函数材料为如下之一或其合金：钪、铝、铪、钇、钆、铒、钙、钡、镁；和/或，所述具有化学惰性或自限制氧化特性的材料为如下之一：铝、铪。

5.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件具有一个或多个电极，所述一个或多个电极为权利要求1～4任一项所述的低功函数电极。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的源极、漏极和/或栅极为权利要求1～4任一项所述的低功函数电极；

优选地，所述半导体器件为发光二极管，所述发光二级管的阴极为权利要求1～4任一项所述的低功函数电极。

7.一种低功函数电极的制备方法，其特征在于，包括：

采用抗蚀剂在衬底层上形成底切结构；

在所述底切结构中执行连续两次薄膜沉积以在衬底层上形成低功函数材料层和包覆所述低功函数材料层除下表面之外所有其他表面的保护层；

剥离所述底切结构以得到形成于衬底层上的低功函数电极。

8.根据权利要求7所述低功函数电极的制备方法，其特征在于，

所述连续两次薄膜沉积包括：在衬底层上沉积低功函数材料以形成所述低功函数材料层的第一次薄膜沉积和在所述低功函数材料层之上沉积具有化学惰性或自限制氧化特性的材料以形成所述保护层的第二次薄膜沉积；其中，所述第一次薄膜沉积采用有方向性的沉积手段，所述第二次薄膜沉积采用无方向性的沉积手段；

优选地，所述低功函数材料层的图案由所述底切结构的顶部开口定义；所述保护层的图案由所述底切结构的底部开口与所述低功函数材料层定义；

优选地，所述第一次薄膜沉积采用的镀膜方式为如下之一：电子束蒸发镀膜、热蒸发镀膜；

优选地，所述第二次薄膜沉积为如下之一：化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积；

优选地，所述采用抗蚀剂在衬底层上形成底切结构，包括：使用多层抗蚀剂在衬底层上形成底切结构，所述多层抗蚀剂中底层抗蚀剂的灵敏度优于顶层抗蚀剂。

9.一种半导体器件的制备方法，包括：制备电极的步骤，其特征在于，所述制备电极的步骤通过权利要求7～8任一项所述的低功函数电极制备方法实现。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求5～6任一项所述的半导体器件。