非晶氧化锌镁/碳纳米管复合薄膜晶体管及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高性能薄膜晶体管，以非晶氧化锌镁/碳纳米管复合薄膜为半导体沟道层，在复合薄膜中，碳原子和氧化物中的金属阳离子摩尔比在0-25%之间。通过对氧化物组分的调制，实现了对阈值电压从-10V到6V的连续调控。该高性能薄膜晶体管的制备方法是：将碳纳米管和氧化锌镁进行复合，得到非晶氧化锌镁/碳纳米管复合薄膜，并以此为半导体沟道层，经过晶体管制造工艺得到高性能透明复合薄膜场效应晶体管。制备方法工艺简单，对条件要求低，可控程度高，成本低廉。

主权项

一种复合薄膜晶体管的制备方法，所述复合薄膜晶体管，以非晶氧化锌镁/碳纳米管复合薄膜为半导体沟道层，在复合薄膜中，碳原子和氧化物中的金属阳离子摩尔比在0‑25%之间；其特征在于，依次包括如下步骤：1)首先将稳定剂乙醇胺以乙醇胺/乙二醇甲醚体积比为0.92%加入到乙二醇甲醚中，溶液记为A，以Mg：Zn的摩尔比1：5~10将硝酸镁和醋酸锌加入到溶液A中作为前驱体， 控制所有金属阳离子的总摩尔浓度为0.03 mol/L，超声均匀，所得溶液记为B；2)将碳纳米管超声均匀分散于有机溶剂中，并按照碳和氧化物的摩尔质量比在0‑25%之间，将碳纳米管分散液加入到溶液B中，并继续超声，使碳纳米管分散均匀，所得溶液记为C；3)将溶液C旋涂于预先生长有绝缘层的衬底上，烘干后继续旋涂，直至达到60nm；4)在大气中热退火，即得到非晶氧化锌镁/碳纳米管复合薄膜材料；5)利用紫外光刻技术，通过第一次掩膜，利用湿法刻蚀将复合薄膜刻蚀成小块，接着经过第二次光刻掩膜、Cr/Au电极蒸镀及剥离即可获得非晶氧化锌镁/碳纳米管复合薄膜晶体管。