喷墨打印金属氧化物异质结晶体管

杨文宇， 张国成,2*， 崔 宇， 陈惠鹏*

(1. 福州大学 平板显示技术国家地方联合工程实验室， 福建 福州 350118；2. 福建工程学院 微电子技术研究中心， 福建 福州 350118； 3. 长春工程技术学院， 吉林 长春 130012)

1 引 言

透明金属氧化物半导体材料具有多种特性，包括可调节能带结构、高电荷载流子迁移率[1]、机械柔韧性[2-3]、光学透明度[4]、耐久性以及优异的化学稳定性[5]。尤其是其可在低温下使用溶液法制备[6-7]，工艺简单，可代替基于真空工艺的制备方式，受到了研究人员的广泛关注。另外，因为其成本低廉，在平板显示、可穿戴电子、集成传感器[8-9]等领域具有广阔的应用前景。

借助于金属氧化物半导体的这些独特优势，科研人员一直致力于提高金属氧化物薄膜晶体管性能的研究。不同金属氧化物有源层异质结结构是其中一种改善方式，在能级满足特定要求的两种氧化物异质界面处会形成二维电子气(2DEG)区域[10-12]。在电场的作用下，这种二维电子气对载流子的传输起着至关重要的作用，因电子密度主要局限于异质结界面，晶体管器件性能往往可以得到大幅提高。

异质结结构性能往往受有源层界面影响，为了得到致密的异质结结构，大多数研究采用真空工艺进行制备。但是，真空设备成本高昂，而且需要定制掩模板进行有源层图案化处理。溶液法旋涂工艺通常也需要用到复杂昂贵的光刻过程。但是喷墨打印技术可以直接实现薄膜图案化而不需要借助任何掩膜版和光刻过程。……