一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管的制作方法

本发明涉及一种薄膜晶体管。特别是涉及一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管。

背景技术：

在过去的十年中，柔性电子器件发展迅速，许多研发人员投入到对其的研究中。各种各样的电子产品被开发出来，包括柔性显示、电子标签以及一些低成本集成电路。除次之外，一些电子产品需要在微波射频下正常运行,如便携式无线设备，通信天线，空间遥感和军事应用等。与基于硬质电路相比柔性电子产品更轻，更耐冲击。即传统的以硬质硅为衬底的薄膜晶体管不易弯曲，与柔性系统不兼容。截至今天，高速高性能柔性薄膜晶体管的需求愈发强烈，因为当频率范围达到或者超过千兆赫兹，其无线应用范围大大拓宽。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可应用于柔性射频领域的柔性薄膜底栅双沟道晶体管。

本发明所采用的技术方案是：一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管，包括衬底，所述的衬底为柔性衬底，所述衬底上依次设置有ITO导电层和S_iO氧化层，所述S_iO氧化层上设置有单晶硅薄膜、第一源极、第二源极、漏极和栅极，其中，所述单晶硅薄膜通过金属互联线分别连接第一源极、第二源极和漏极，所述栅极通过金属互联线连接导电柱的一端，所述导电柱的另一端依次插入所述的S_iO氧化层和ITO导电层至衬底上，从而使所述的栅极通过金属互联线和导电柱连接ITO导电层。

所述的单晶硅薄膜包括有依次并排连接的第一单晶硅薄膜、第二单晶硅薄膜、第三单晶硅薄膜、第四单晶硅薄膜和第五单晶硅薄膜，其中，所述第一单晶硅薄膜、第三单晶硅薄膜和第五单晶硅薄膜为N型掺杂区，所述第二单晶硅薄膜和第四单晶硅薄膜为无掺杂区，所述第一单晶硅薄膜远离第二单晶硅薄膜的一端通过金属互联线连接所述的第一源极，所述第五单晶硅薄膜远离第四单晶硅薄膜的一端通过金属互联线连接所述的第二源极，所述的第三单晶硅薄膜通过金属互联线连接漏极。

所述的衬底为PET塑料或PEN塑料或PI塑料。

所述的金属互联线是由钛金属与金金属层叠构成。

本发明的一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管，可应用于柔性射频领域的，即应用于有源天线，远程射频识别，生物医学遥感，可折叠相控阵列天线等许多领域，制作工艺与柔性电容、电感、PIN二极管等完全兼容。能够通过结合使用单晶硅薄膜转移工艺实现高性能的薄膜晶体管。

附图说明

图1是本发明一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管的侧视图；

图2是本发明一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管的俯视图。

图中

1：衬底 2：ITO导电层

3：S_iO氧化层 4：第一单晶硅薄膜

5：第二单晶硅薄膜 6：第三单晶硅薄膜

7：第四单晶硅薄膜 8：第五单晶硅薄膜

9：导电柱 10：第一源极

11：第二源极 12：漏极

13：栅极 14：金属互联线

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管做出详细说明。

本发明的一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管，是为了克服传统的以硬质硅为衬底的薄膜晶体管不易弯曲，与柔性系统不兼容的特点，结合薄膜转移工艺，开发出可应用于柔性射频领域的底栅结构的双沟道薄膜晶体管，主要是采用底栅和双沟道结构。

如图1、图2所示，本发明的一种柔性薄膜底栅双沟道晶体管，包括衬底1，所述的衬底1为柔性衬底，可以采用PET塑料或PEN塑料或PI塑料。所述衬底1上依次设置有ITO导电层2和S_iO氧化层3，所述的衬底1和ITO导电层2是用来支撑柔性薄膜晶体管的主体部分。所述S_iO氧化层3上设置有单晶硅薄膜、第一源极10、第二源极11、漏极12和栅极13，其中，所述单晶硅薄膜通过金属互联线14分别连接第一源极10、第二源极11和漏极12，所述栅极13通过金属互联线14连接导电柱9的一端，所述导电柱9的另一端依次插入所述的S_iO氧化层3和ITO导电层2至衬底1上，从而使所述的栅极13通过金属互联线14和导电柱9连接ITO导电层2，实现薄膜晶体管的底栅结构。

对于多沟道晶体管，柔性薄膜晶体管主体部分为部分掺杂和未掺杂的单晶硅薄膜区，因此，所述的单晶硅薄膜包括有：依次并排连接的第一单晶硅薄膜4、第二单晶硅薄膜5、第三单晶硅薄膜6、第四单晶硅薄膜7和第五单晶硅薄膜8，其中，所述第一单晶硅薄膜4、第三单晶硅薄膜6和第五单晶硅薄膜8为N型掺杂区，所述第二单晶硅薄膜5和第四单晶硅薄膜7为无掺杂区，也就是沟道区。所述第一单晶硅薄膜4远离第二单晶硅薄膜5的一端通过金属互联线14连接所述的第一源极10，所述第五单晶硅薄膜8远离第四单晶硅薄膜7的一端通过金属互联线14连接所述的第二源极11，所述的第三单晶硅薄膜6通过金属互联线14连接漏极12。所述的金属互联线14是由钛金属与金金属层叠构成。