一种基于氮氧化铪栅绝缘层室温制备的并五苯薄膜晶体管的制作方法

文档序号:12772496阅读:408来源:国知局

本实用新型属于存储器技术领域,具体涉及一种基于氮氧化铪栅绝缘层室温制备的并五苯薄膜晶体管。



背景技术:

目前并五苯材料作为有机薄膜晶体管的沟道层,拥有制备温度低和空穴载流子浓度高等优点,而为了降低器件的操作电压薄膜晶体管的绝缘层选择高k的无机材料。然而并五苯薄膜的分子堆积生长在高k的无机绝缘层上,由于不利的界面属性,使高k绝缘层和有机半导体界面问题严重,导致并五苯薄膜晶体管的迁移率、开关电流比大大降低,而亚阈值摆幅增大。并且,目前的高k材料制备温度高,需要对器件高温后退火处理。因此限制了有机薄膜晶体管的进一步应用。



技术实现要素:

为解决以上技术存在的问题,本实用新型提供一种器件尺寸小、全室温制备、器件功耗低、亚阈值电压摆幅小和开关电流比大的基于氮氧化铪栅绝缘层室温制备的并五苯薄膜晶体管。

其技术方案为:

一种基于氮氧化铪栅绝缘层室温制备的并五苯薄膜晶体管,包括栅电极、氮氧化铪绝缘层、并五苯沟道层、源电极和漏电极,所述栅电极上设置有氮氧化铪绝缘层,氮氧化铪绝缘层上设置有并五苯沟道层,并五苯沟道层上设置有源电极和漏电极。

进一步,所述栅电极的材料为重掺杂的硅。

进一步,所述源电极和漏电极的材料是Au或者钙钛矿结构的LaNiO3

栅电极是薄膜晶体管的第一层,栅电极为n型重掺杂的Si材料,既可以作为整个器件的基底,又可以作为栅电极,并且与大规模集成电路相兼容层。

氮氧化铪绝缘层是铁电存储器的第二层,氮氧化铪绝缘层是利用电子回旋共振等离子体溅射在第一层栅电极上的,氮氧化铪绝缘层,在这里既是整个器件的绝缘层,有效阻止电流从上往下泄漏;又是可以室温下制备的高K材料。

有机并五苯形成沟道层,沟道层是铁电存储器的第三层,有机并五苯沟材料是通过热蒸发法在室温下制备生成,沟道层作用是提供沟道载流子,通过电场调控运输从而产生电流。

并五苯薄膜晶体管的第四层和第五层导电源电极和漏电极为Au和LaNiO3材料,导电源电极和漏电极是利用激光脉冲沉积在并五苯沟道层上的,作用是能稳定和更好的接触有机并五苯沟道的导电电极。

本实用新型的有益效果:

1.本发明制备的氮氧化铪栅绝缘层的并五苯薄膜晶体管具有尺寸小、全室温制备、器件功耗低、载流子迁移率高、亚阈值电压摆幅小和开关电流比大等优点,是一种较理想的薄膜晶体管器件。

2.利用本发明制备的氮氧化铪栅绝缘层的并五苯薄膜晶体管与传统的硅基底相比,具有制备温度低,工艺简单,成本低廉。

3.本发明制备的并五苯薄膜晶体管由于氮氧化铪栅绝缘体结晶性良好,所以并五苯薄膜的生长无需使用额外的聚合物层,故器件本身尺寸小,制备工艺简单。通过改变制备条件,可以控制氮氧化铪层的厚度和并五苯的结构,从而影响器件的操作电压和开关电流比。

4.本发明制备的氮氧化铪栅绝缘层的并五苯薄膜晶体管与其他高-K栅绝缘层的薄膜晶体管相比,氮氧化铪栅绝缘层不但降低了器件的操作电压,而且可以在室温下制备,提高了器件的开关电流比。

5.本发明制备的氮氧化铪栅绝缘层的并五苯薄膜晶体管与氧化物半导体沟道层的薄膜晶体管相比,并五苯具有很高的载流子迁移率,降低了器件的操作电压,而且可以在室温条件下制备,具有良好的线性饱和性,状态切换速度快,很适用于高速和低电压操作。

附图说明

图1为并五苯薄膜晶体管分层结构示意图;

其中,1-栅电极,2-氮氧化铪绝缘层,3-并五苯沟道层, 4-源电极,5-漏电极。

具体实施方式

如图所示,一种基于氮氧化铪栅绝缘层室温制备的并五苯薄膜晶体管,包括栅电极1、氮氧化铪绝缘层2、并五苯沟道层3、源电极4和漏电极5,所述栅电极1上设置有氮氧化铪绝缘层2,氮氧化铪绝缘层2上设置有并五苯沟道层3,并五苯沟道层3上设置有源电极4和漏电极5。

所述栅电极的材料为重掺杂的硅。

所述源电极和漏电极的材料是Au或者钙钛矿结构的LaNiO3

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1