一种柔性ZnO基薄膜晶体管及其制备方法

摘要

本发明属于微电子及平板显示技术领域，具体为一种柔性金属氧化物薄膜晶体管及其制备方法。该柔性薄膜晶体管包括柔性基底、平坦层、隔绝缓冲层、栅极、栅极绝缘层、源极、漏极及半导体沟道层。n型和p型氧化锌半导体沟道层采用简单的无机溶液法制备，整个工艺温度控制在200℃以内。制作时在基底双面生长同样厚度的平坦层及隔绝缓冲层，并通过热退火的方式缓解工艺过程中的柔性衬底弯曲，提高后续的光刻对准精度。本发明可提高柔性TFT及后续器件的可操作性及稳定性，且制备工艺简单，生产成本较低。

主权项

一种柔性氧化锌基薄膜晶体管的制备方法，其特征在于具体步骤为：（a）在柔性基底上，先用Ar等离子体轰击5min,再用旋涂法在柔性基底两面分别旋涂平坦层，进行表面平坦化处理；（b）在两平坦层外侧分别生长隔绝缓冲层；（c）用Lift‑off工艺，在一隔绝缓冲层上形成栅极；（d）在栅极上形成栅极绝缘层；（e）在栅极绝缘层上分别形成源极和漏极；（f）在源极和漏极之间形成半导体沟道层；其中，所述柔性基底材料为PI、PET或PEN，其厚度为50μm~200μm；所述平坦层的材料为聚合物或环氧树脂；所述隔绝缓冲层材料为SiOx、SiNx或Al₂O₃，其厚度为50~300nm；所述栅极绝缘层材料为Al₂O₃或HfO₂high‑k材料，由原子层淀积技术生长获得，其厚度为10~100nm；所述半导体沟道层为n型或p型ZnO；其中n型成分为ZnO薄膜，p型成分为Cu_xZn_1‑xO薄膜；采用无机溶液旋涂法生成，然后经退火处理制得，厚度7nm~100nm，其中：所述ZnO薄膜由锌氨络离子溶液经旋转涂布后退火获得；所述Cu_xZn_1‑xO薄膜由铜氨络离子溶液与锌氨络离子溶液按一定比例混合，再经旋转涂布后退火制备获得。