一种铁电栅介质CdSe纳米线光电晶体管及其制备方法

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN201710523329.X

申请日：20170630

发明人：金伟锋王婧文牟笑静尚正国

申请人：重庆大学

申请人地址：400044重庆市沙坪坝区沙正街174号

公开日：20171024

公开号：CN107293616A

代理人：

代理机构：

摘　　要：本发明属于微纳光电探测器领域，具体涉及一种基于PZT铁电薄膜栅介质的CdSe纳米线光电晶体管及其制备方法。该器件为背栅结构，主要包括源极、漏极、沟道、栅极、栅介质和衬底。其中，沟道材料为In掺杂的CdSe纳米线，栅极为金属或SrRuO3，栅介质为PZT铁电薄膜，衬底为SiO2/Si或SrTiO3基片。相比之前CdSe纳米线光电晶体管，本发明具有如下优点：1)PZT铁电薄膜的介电常数远高于SiO2、HfO2和Al2O3等传统栅介质，提高了栅极对沟道载流子调控能力；2)PZT铁电薄膜可利用剩余极化场强来调控沟道载流子，降低器件功耗；3)PZT铁电薄膜相比有机铁电材料P(VDF?TrFE)，具有高剩余极化、低矫顽场强、性质稳定且与微电子工艺兼容等优点。??全部

主权项：一种基于PZT铁电薄膜栅介质的CdSe纳米线光电晶体管，主要包括源极、漏极、沟道、栅极、栅介质和衬底，其特征在于以下制备步骤：a)通过薄膜沉积工艺(例如，磁控溅射、脉冲激光沉积、热蒸发或电子束蒸发等)在衬底上(例如，SiO₂/Si或者SrTiO₃基片)制备一定厚度的导电层(例如，Ti/Pt或者SrRuO₃)，作为栅极；b)通过薄膜沉积工艺(磁控溅射、脉冲激光沉积、溶胶凝胶法或金属有机物化学气相沉积等)，在栅极上制备一定厚度的PZT铁电薄膜，作为栅介质；c)通过化学气相沉积工艺(CVD)制备CdSe纳米线；利用扫描电子显微镜和光致荧光谱仪对生长的CdSe纳米线进行表征；d)将制备好的CdSe纳米线置于无水乙醇中，轻微超声震荡使其均匀分散；用吸管将含有CdSe纳米线的无水乙醇溶液滴少许到PZT铁电薄膜上，将其置于烘箱中100℃烘烤15min；e)通过光刻(紫外光刻或电子束曝光)、显影、金属化(磁控溅射、热蒸发或电子束蒸发等)和剥离等工艺在CdSe纳米线两端制备出In/Au(50nm/100nm)电极，作为源极和漏极，其中源极和漏极间距约0.5?10μm。

关键词：

法律状态：公开

IPC专利分类号：H01L31/18(2006.01)I;H01L31/11(2006.01)I;H01L29/51(2006.01)I