SnO/AlN压电门控二维复合薄膜场效应晶体管的制备及电学特性

摘要

采用磁控溅射掩膜沉积技术,在n型Si衬底上制备了底栅型SnO/AlN压电门控二维复合薄膜场效应晶体管,利用XRD、SEM和EDX分析设备,对复合薄膜的晶体结构、形貌和成分进行了分析研究。实验发现,溅射沉积工艺可制备出表面光滑,质量较好的SnO和AlN单晶薄膜。利用AlN薄膜的压电特性,可将施加在AlN薄膜上的外应力转化为门控电压,并作用在SnO/AlN复合膜的SnO沟道上,使器件IDS电流随外部应力变化而改变。测试发现,器件对外应力表现出了较好的响应特性,并具有较高的响应灵敏度,灵敏度约为1.564 ×103 μA/N∙cm2,响应时间约为0.9 s。本文提出的新型底栅型SnO/AlN压电门控二维复合薄膜场效应晶体管,有望应用在柔性电子器件和可穿戴电子产品等领域。