CN104081510A - 形成金属氧化物薄膜的涂布液、金属氧化物薄膜、场效应晶体管和制造场效应晶体管的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，包含：无机铟化合物；无机钙化合物或无机锶化合物，或这两种化合物；以及有机溶剂。通过涂布所述涂布液而形成的氧化物半导体用于场效应晶体管的活性层。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液、金属氧化物薄膜、场效应晶体管、以及制造场效应晶体管的方法。
背景技术
传统上，掺锑氧化锡(ATO)和掺锡氧化铟(ITO)等金属氧化物用作透明导电薄膜，用于显示屏元件(例如液晶显示屏元件和场致发光显示屏元件)的电极以及汽车、飞机或建筑窗玻璃的防止起雾或结冰的加热电阻。
近年来，人们发现，与非晶硅相比，诸如氧化锌、三氧化二铟、以及铟镓锌氧化物之类金属氧化物的氧化物半导体具有更高的载流子迁移率，并且积极开发了利用这些氧化物半导体作为活性层的场效应晶体管(FET)。
真空沉积法和溅射法是形成这种金属氧化物薄层的常用方法。例如，业界提出了一种采用真空沉积技术(例如溅射技术)并包含铟、正二价元素(尤其是锌、镁、铜、钴、镍、钙)和氧的半导体薄层(参见PTL1)，这种半导体薄层的电阻率为10-1Ωcm至108Ωcm。
但是，一个问题是，实现这种方法需要复杂且昂贵的设备。另一个问题是，难以形成很大面积的薄层。
因此，业界研究了更简单并且能实现很大面积的涂布法，该方法使用涂布溶液，包括：在一种有机溶剂中溶解一种无机金属化合物或有机金属化合物，并向其中添加另一种金属作为活化剂，以提高电导率。
例如，为了形成具有高电导率和透射率的薄层，业界提出了一种用于形成透明导电薄膜的成分，该成分包含一种有机化合物，该有机化合物可与无机铟化合物、镁化合物和铟配合(参见PTL2)。业界还提出了另外一种用于形成透明导电薄膜的成分，该成分是通过在有机溶剂中溶解多元醇浓缩物和活化剂而形成的(参见PTL3)。
但是，这些技术仅是针对形成透明导电薄膜的成分的技术，使用获得的透明导电薄膜无法获得足以作为场效应晶体管的活性层的功能，并且还存在应用范围有限的问题。
而且，业界还提出了通过把作为金属氧化物前驱体的无机金属盐溶解在作为溶剂的水或乙醇中而形成的一种金属氧化物前驱溶液，以及一种通过在基板上涂布该金属氧化物前驱溶液来制备氧化物半导体的方法(参见PTL4)。采用这种技术，获得的氧化物半导体可作为场效应晶体管的活性层。
但是，采用这种技术，在基板上涂布金属氧化物前驱溶液时，涂布溶液会延展得非常薄，并且存在获得的氧化物半导体的形状精度很低的问题。
因此，目前需要提供一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，该涂布液能够方便地产生具有所需的体电阻率、较大面积、以及很高精度，能够形成所需形状的金属氧化物的金属氧化物薄膜。
引用列表
专利文献
PTL1国际专利申请公开文件WO 2007/058248
PTL2日本公开专利申请(JP-A)06-96619
PTL3日本专利申请07-320541
PTL4日本专利申请2009-177149
发明内容
技术问题
本发明旨在解决现有技术中的上述问题，并实现以下目的：本发明之目的在于提供一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，该涂布液能够方便地产生具有所需的体电阻率、较大面积、以及很高精度，能够形成所需形状的金属氧化物的金属氧化物薄膜。
问题的解决方案
解决问题的方法如下。即：
本发明提供的一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液包含：无机铟化合物；无机钙化合物或无机锶化合物，或这两种化合物；以及有机溶剂。
本发明的有益效果
根据本发明，能够解决现有技术中的多种问题，并且能提供一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，该涂布液能够方便地产生具有所需的体电阻率、较大面积、以及很高精度，能够形成所需形状的金属氧化物的金属氧化物薄膜。
附图说明
图1是一种具有底部栅极/底部接点的场效应晶体管的构造示意图。
图2是一种具有底部栅极/顶部接点区的场效应晶体管的构造示意图。
图3是一种具有顶部栅极/底部接点的场效应晶体管的构造示意图。
图4是一种具有顶部栅极/顶部接点区的场效应晶体管的构造示意图。
图5A是本发明的一种用于制造场效应晶体管(第1部分)的方法的示意图。
图5B是本发明的一种用于制造场效应晶体管(第2部分)的方法的示意图。
图5C是本发明的一种用于制造场效应晶体管(第3部分)的方法的示意图。
图5D是一种本发明的用于制造场效应晶体管(第4部分)的方法的示意图。
图6是表明用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的涂布性能良好的示意图。
图7是表明用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的涂布性能不良的示意图。
图8是例1中制备的场效应晶体管的栅极电压Vgs与源极-漏极电流之间的关系图。
具体实施方式
(用于形成金属氧化物薄膜的涂布液)
本发明提供的一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液包含：无机铟化合物；无机钙化合物或无机锶化合物，或这两种化合物；以及有机溶剂，另外，还包含根据需要而定的其它成分。
使用这种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，可以获得具有所需的体电阻率的金属氧化物薄膜。
利用这种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，能够通过改变其条件(即，溶解容积的类型和无机化合物的浓度)来控制待获得的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)的体电阻率。也可使用其它金属代替构成铟镁氧化物和铟锌氧化物的一部分相应元素来控制体电阻率。
还可利用涂布后的热处理条件(即，烘烤温度、烘烤时间、加热速率、冷却速率、以及烘烤过程中的气氛(含气率和压力))来控制体电阻率。
而且，可以利用光照促进原料的分解和反应的效果。另外，由于成膜后的退火也会改变体电阻率，因此对退火温度和气氛进行优化也有效果。
<无机铟化合物>
对上述的无机铟化合物没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如以是含氧酸铟、卤化铟、氢氧化铟和铟氰化物。
该含氧酸铟例如可以是硝酸铟、硫酸铟、碳酸铟和磷酸铟。
该卤化铟例如可以是氯化铟、溴化铟和碘化铟。
在这些化合物中，为了实现在各种溶剂中的较高溶解度，优选采用含氧酸铟和卤化铟，更优选采用硝酸铟、硫酸铟和氯化铟。
对上述的硝酸铟没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是硝酸铟水合物。该硝酸铟水合物例如可以是硝酸铟三水合物和硝酸铟五水合物。
对上述的硫酸铟没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是无水硫酸铟和硫酸铟水合物。该硫酸铟水合物例如可以是硫酸铟九水合物。
对上述的氯化铟没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是氯化铟水合物。该氯化铟水合物例如可以是氯化铟四水合物。
这些无机铟化合物可以通过合成得到，也可以使用商售产品。
<无机钙化合物和无机锶化合物>
-无机钙化合物-
对上述的无机钙化合物没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是含氧酸钙、卤化钙、氢氧化钙和氰化钙。
该含氧酸钙例如可以是硝酸钙、硫酸钙、碳酸钙和磷酸钙。
该卤化钙例如可以是氯化钙、溴化钙和碘化钙。
在这些化合物中，为了实现在各种溶剂中的较高溶解度，优选采用含氧酸钙和卤化钙，更优选采用硝酸钙、硫酸钙和氯化钙。
对上述的硝酸钙没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是硝酸钙水合物。该硝酸钙水合物例如可以是硝酸钙三水合物和硝酸钙六水合物。
对上述的硫酸钙没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是硫酸钙水合物。该硫酸钙水合物例如可以是硫酸钙一水化物和硫酸钙七水合物。
对上述的氯化钙没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是氯化钙水合物。该氯化钙水合物例如可以是氯化钙六水合物。
这些无机钙化合物可以通过合成得到，也可以使用商售产品。
-无机锶化合物-
对上述的无机锶化合物没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是含氧酸锶、卤化锶、氢氧化锶和氰化锶。
该含氧酸锶例如可以是硝酸锶、硫酸锶、碳酸锶和磷酸锶。
该卤化锶例如可以是氯化锶、溴化锶和碘化锶。
在这些化合物中，为了实现在各种溶剂中的较高溶解度，优选采用含氧铟锶和卤化锶，更优选采用硝酸锶、硫酸锶和氯化锶。
对上述的硝酸锶没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是硝酸锶水合物。该硝酸锶水合物例如可以是硝酸锶三水合物和硝酸锶六水合物。
对上述的硫酸锶没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如，可以是无水硫酸锶和硫酸锶水合物。该硫酸锶水合物例如可以是硫酸锶二水合物和硫酸锶七水合物。
对上述的氯化锶没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如，可以是无水氯化锶和氯化锶水合物。该氯化锶水合物例如可以是氯化锶二水合物和氯化锶四水合物。
这些无机锶化合物可以通过合成得到，也可以使用商售产品。
在用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中，无机铟化合物中的铟离子(A)的数目、无机钙化合物中的钙离子的总数(B)、以及无机锶化合物中的锶离子的数目优选满足下面的公式(1)：
0.040≤[B/(A+B)]≤0.200…公式(1)。
满足公式(1)的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液也可称为用于形成氧化物半导体薄层的涂布溶液。
已知的是，在采用溅射法形成氧化铟膜时，通过添加少量％至约20％的锡、锌或镓，能够获得约10-3Ωcm至10-4Ωcm的低电阻率膜。但是，具有这种低体电阻率的膜不能有效地作为场效应晶体管的活性层。
当用于形成金属氧化物薄膜的涂布液满足上述公式(1)时，通过涂布这种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液而形成的氧化物半导体薄层具有可有效地作为场效应晶体管的活性层的体电阻率。
当[B/(A+B)]小于0.040时，获得的氧化物半导体薄层的体电阻率太低，使用这种氧化物半导体薄层作为活性层的场效应晶体管不能用作晶体管，因为不论是否施加栅极电压，该活性层都始终处于导通状态。当[B/(A+B)]超过0.200时，获得的氧化物半导体薄层的体电阻率太高，使用这种氧化物半导体薄层作为活性层的场效应晶体管不具有良好的晶体管特性，因为通断比太低。
对于用于显示屏等装置的驱动电路的场效应晶体管，当使用氧化物半导体薄层作为该场效应晶体管的活性层时，该氧化物半导体薄层必须具有较高的载流子迁移率以及所谓的常闭特性。为了实现高载流子迁移率和常闭特性，氧化物半导体薄层的体电阻率更优选为10-2Ωcm至109Ωcm。
当用于活性层的金属氧化物薄膜的体电阻率较高时，难以通过栅极电压控制在通态中实现较高的载流子迁移率。因此，金属氧化物薄膜的体电阻率更优选为106Ωcm以下。
当用于活性层的金属氧化物薄膜的体电阻率较低时，难以通过栅极电压控制在断态中降低Ids(漏极-源极电流)。因此，金属氧化物薄膜的体电阻率更优选为10-1Ωcm以上。
金属氧化物的体电阻率ρ(Ωcm)遵循下面的公式(2)。
ρ＝1/nQμ…公式(2)
其中，Q(C)代表载流子电荷，n(个数/m3)代表载流子密度，μ(m2/V/s)代表载流子迁移率。
因此，通过改变这些n、Q和μ的值，可以控制体电阻率。
控制金属氧化物薄膜的体电阻率的具体方法的实例通常包括一种通过调节膜中的含氧量(氧缺陷的密度)来改变载流子密度的方法。
通过满足上述的形成金属氧化物薄膜的涂布液的公式(1)，能够获得具有受控体电阻率、可有效作为场效应晶体管的活性层的氧化物半导体薄层。
控制由形成金属氧化物薄膜的涂布液构成的氧化物半导体薄层的体电阻率的最有效方法是满足上述公式(1)的范围。
<有机溶剂>
对上述的有机溶剂没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选采用乙二醇醚和二醇。即，用于形成金属氧化物薄膜的涂布液优选包含乙二醇醚或二醇，或它们的任何组合。
-乙二醇醚-
乙二醇醚能很好地溶解无机铟化合物、无机钙化合物和无机锶化合物，并且溶解后的稳定性很高。因此，通过在用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中使用乙二醇醚，能够获得具有很高的一致性和很少缺陷的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)。
而且，通过在用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中使用乙二醇醚，还可以高精度地形成具有所需形状的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)。
而且，乙二醇醚具有还原剂的作用。由于氧缺陷的存在，作为n型半导体的铟镓氧化物半导体和铟锶氧化物半导体产生载流电子，因此材料可具有较高的导电率，平衡状态向还原侧移动。因此，在用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中加入乙二醇醚会在涂布后的热处理过程中触发还原作用，可以获得具有更小体电阻率的氧化物半导体薄层。
对上述的乙二醇醚没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选采用烷撑二醇单烷基醚。所述乙二醇醚优选具有3至6个碳原子。
上述的烷撑二醇单烷基醚优选为乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、或乙二醇单异丁醚，或它们的任何组合。采用这些烷撑二醇单烷基醚，用于形成金属氧化物薄膜的涂布液干燥很快，并且几乎不延展，其沸点为120℃至180℃左右。采用这种优选的化合物，能够降低烘烤温度，并且能够在较短的时间内完成烘烤。另外，在烘烤后可以获得含杂质较少的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)。因此，在采用这种氧化物半导体薄层作为活性层的场效应晶体管中，在附图所示的栅极电压Vgs与源极-漏极电流之间的关系图中，载流子迁移率提高，并且从断态向通态转换的上升斜率增大。因此开关特性得到改善，获得所需的通态电流的驱动电压降低。
这些化合物可以单独使用，也可以两种或更多种组合使用。
对用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的乙二醇醚的含量没有特定限制，可以根据目的适当选择。该含量优选为10％至80％质量百分比。当含量低于10％质量百分比时，可以无法获得添加乙二醇醚的上述效果。当含量超过80％质量百分比时，由单层构成的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)的厚度可能减小。
-二醇-
乙二醇醚优选与二醇结合使用。通过把乙二醇醚与二醇结合使用，在二醇的作用下，在使用喷墨法进行涂布的过程中，可以消除喷墨嘴由于溶剂变干而被堵塞的现象。而且，由于乙二醇醚的作用，附着到基板上的涂布溶液会很快干燥，因而能抑制涂布溶液向不需要的部分延展。例如，在制造场效应晶体管时，能够使附着到沟道上的涂布溶液迅速干燥，防止其延展到沟道区之外的其它位置。
另外，由于乙二醇醚通常具有1.3cP至3.5cP左右的较低粘度，通过把其与具有较高粘度的二醇混合，能够很方便地调节用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的粘度。
二醇能与铟盐、钙盐、锶盐、镁盐或锌盐配合，从而增强金属盐的热稳定性。
对上述的二醇没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选采用链烷二醇和二链烷二醇。所述二醇优选具有2至4个碳原子。当碳原子数为5以上时，二醇具有较低的挥发性，易滞留在形成的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)中，导致在烘烤后金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)的密度降低。当氧化物半导体薄层的密度降低时，载流子迁移率会降低，通态电流会减少。
由于具有2至4个碳原子的二醇的沸点为180℃至250℃左右，因此在涂布形成金属氧化物薄膜的涂布液后，二醇在烘烤过程中挥发，几乎不残留在金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)中。而且，它们的粘度为10cP至110cP左右，在通过喷墨法涂布用于形成金属氧化物薄膜的涂布液时，可以抑制形成金属氧化物薄膜的涂布液在基板上延展。
考虑到金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)的烘烤温度和烘烤后密度，所述的二醇更优选为二甘醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇或1,3-丁二醇，或它们的任何组合。
这些化合物可以单独使用，也可以两种或更多种组合使用。
对该有机溶剂在用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的含量没有特定限制，可以根据目的适当选择。该含量优选为50％至97％质量百分比，更优选为80％至97％质量百分比。当含量低于50％质量百分比时，无机金属化合物的浓度会过高，并且无机金属化合物可能由于喷嘴末端处的溶剂蒸发而析出。另外，在其余成分的大部分是水(作为典型的无机溶剂)的情况下，由于水具有很大的表面张力(72dyn/cm)，导致排出性能很差，并且喷嘴末端处的墨水由于沸点较低(100℃)而干燥很快，因此喷嘴容易被堵塞。当含量超过97％质量百分比时，在涂布溶液变干后，无机金属化合物的量很少，为了获得具有所需厚度的金属氧化物薄膜，需要增加重涂次数，因而导致产能降低。当含量在更优选的范围之内时，表面张力会降低，这有利于排出性能和干燥性能。
对金属盐在用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中和有机溶剂(例如二醇和乙二醇醚)中的比例没有特定限制，可以根据目的适当选择。相对于1升有机溶剂，金属盐的量优选为0.1摩尔至0.5摩尔。当金属盐的比例低于0.1摩尔时，在烘烤后形成的金属氧化物薄膜的厚度太小，并且可能难以形成连续膜。而且，为了获得所需厚度，可能需要重复进行涂布和干燥。当金属盐的比例超过0.5摩尔时，在使用喷墨法进行涂布时，喷墨嘴末端可能会更频繁地发生堵塞。
<其它成分>
其它成分可包括无机镁化合物和无机锌化合物。
-无机镁化合物和无机锌化合物-
无机镁化合物中的镁和无机锌化合物中的锌作为取代铟位的掺杂元素，在通过涂布金属氧化物薄膜形成涂布液而获得的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)中，具有空穴掺杂的效果。
对上述的无机镁化合物没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是含氧酸镁、卤化镁、氢氧化镁和氰化镁。
该含氧酸镁例如可以是硝酸镁、硫酸镁、碳酸镁和磷酸镁。
该卤化镁例如可以是氯化镁、溴化镁和碘化镁。
这些化合物可以是脱水物或水合物。
对上述的无机锌化合物没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是含氧酸锌、卤化锌、氢氧化锌和氰化锌。
该含氧酸锌例如可以是硝酸锌、硫酸锌、碳酸锌和磷酸锌。
该卤化锌例如可以是氯化锌、溴化锌和碘化锌。
这些化合物可以是脱水物或水合物。
这些化合物可以单独使用，也可以两种或更多种组合使用。
对该无机镁化合物和无机锌化合物在用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的含量没有特定限制，可以根据目的适当选择。相对于铟离子的数目(A)，镁离子的数目和锌离子的数目的总和(C)优选为1％至30％。
<制备用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的方法>
对制备用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的方法没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如，可以采用分别制备硝酸二醇溶液和硝酸乙二醇醚溶液然后把其混合的方法。
下面说明一个制备方法的具体例子。
首先，把硝酸铟(In(NO3)3·3H2O)和硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)溶解在二醇中，并制备硝酸二醇溶液。通过搅拌，可以在室温下使硝酸铟和硝酸钙溶解在作为二醇的二甘醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丁二醇中，分别达到1摩尔/升以上的浓度。通过在溶解过程中加热，可以缩短溶解时间。
下一步，把硝酸铟(In(NO3)3·3H2O)和硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)溶解在乙二醇醚中，并制备硝酸乙二醇醚溶液。通过搅拌，可以在室温下使硝酸铟和硝酸钙溶解在作为乙二醇醚的乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚和乙二醇单异丁醚中，分别达到1摩尔/升以上的浓度。通过在溶解过程中加热，可以缩短溶解时间。
把分别制备的硝酸二醇溶液和硝酸乙二醇醚溶液按所需比例混合。
本发明的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液适合于作为用于制备金属氧化物薄膜的涂布溶液。具体而言，满足公式(1)的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液(用于形成氧化物半导体薄层的涂布溶液)适合于作为用于制备场效应晶体管的活性层的涂布溶液。
(金属氧化物薄膜)
本发明的金属氧化物薄膜可通过在待涂布的物体上涂布用于形成金属氧化物薄膜的涂布液然后通过烘烤对涂布液进行干燥来获得。
所述金属氧化物薄膜例如可为氧化物半导体薄层。
当使用满足上述公式(1)的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液(用于形成氧化物半导体薄层的涂布溶液)作为形成金属氧化物薄膜的涂布液时，能够获得适合于作为场效应晶体管的活性层的氧化物半导体薄层。
对上述的待涂布物体没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是玻璃基板和塑料基板。
而且，当所述金属氧化物薄膜用作形成场效应晶体管的活性层的氧化物半导体薄层时，所述待涂布物体可为基板和栅极绝缘层。对基板的形状、结构和尺寸没有特定限制，可以根据目的适当选择。对基板的材料没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是玻璃基板和塑料基板。
对涂布方法没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以采用丝网印刷法、辊涂法、浸涂法、旋涂法、喷墨法、以及纳米压印法。在这些方法中，优选采用支持对涂布溶液的附着量进行控制的喷墨法和纳米压印法，因为在制造具有所需形状的金属氧化物薄膜(例如场效应晶体管)时，能够获得设计沟道宽度(换言之，能够获得所需的活性层形状)。在使用喷墨法和纳米压印法进行涂布时，可以在室温下涂布，但是优选把基板(待涂布物体)加热至40℃至100℃左右，因为在涂布后能够防止涂布溶液在基板的表面上延展。
对干燥方式没有特定限制，只要其能除去用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的挥发性成分。干燥方式可根据目的适当选择。在干燥过程中，不必完全除去挥发性成分，只需把挥发性成分去除到不防止烘烤的程度。
对烘烤温度没有特定限制，只要其在铟、钙、锶、镁和锌形成氧化物的温度与基板(待涂布物体)发生热变形的温度之间。烘烤温度可根据目的适当选择。优选为250℃至600℃。
对烘烤气氛没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可为含氧气氛，例如在氧气或空气中。而且，当惰性气体(例如氮气)作为烘烤气氛时，可以减少待形成的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)中的含氧量，并能够获得具有较低电阻率的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)。
在烘烤后，通过进一步在空气、惰性气体或还原气气氛中进行退火，能够进一步提高金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄膜)的可靠性和一致性。
对烘烤时间没有特定限制，可以根据目的适当选择。
对待形成的金属氧化物薄膜(例如氧化物半导体薄层)的平均厚度没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选为1纳米至200纳米，更优选为5纳米至100纳米。
对金属氧化物薄膜的使用没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如，当金属氧化物薄膜的体电阻率低于10-2Ωcm时，可把该金属氧化物薄膜用于透明导电薄膜；当体电阻率为10-2Ωcm至109Ωcm时，可以把该金属氧化物薄膜用于场效应晶体管的活性层；当体电阻率超过109Ωcm时，可以把该金属氧化物薄膜用于抗静电薄层。
(场效应晶体管)
本发明的场效应晶体管至少包括：栅极电极、源极电极、漏极电极、活性层和栅极绝缘层，另外，还包括其它必要的构件。
本发明的场效应晶体管可通过本发明的场效应晶体管制造方法等方式来制造。
<栅极电极>
对栅极电极没有特定限制，只要其是施加栅极电压的电极。栅极电极可根据目的适当选择。
对栅极电极的材质没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如，可为铂、钯、金、银、铜、锌、铝、镍、铬、钽、钼和钛等金属，或者这些金属的合金；以及这些金属的混合物。还可以是氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化镓、和氧化铌等导电氧化物；这些氧化物的复合物；以及这些氧化物的混合物。
对栅极电极的平均厚度没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选为40纳米至2微米，更优选为70纳米至1微米。
<栅极绝缘层>
对栅极绝缘层没有特定限制，只要其是在栅极电极和活性层之间形成的绝缘层。栅极绝缘层可根据目的适当选择。
对栅极绝缘层的材质没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如，可为无机绝缘材料和有机绝缘材料。
无机绝缘材料例如可为氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化钛、氧化钇、氧化镧、氧化铪、氧化锆、氮化硅、氮化铝、以及它们的混合物。
有机绝缘材料例如可为聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇和酚醛树脂。
对栅极绝缘层的平均厚度没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选为50纳米至3微米，更优选为100纳米至1微米。
<源极电极和漏极电极>
对源极电极和漏极电极没有特定限制，只要其是获取电流的电极。源极电极和漏极电极可根据目的适当选择。
对源极电极和漏极电极的材质没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如，可为上述的用于栅极电极的材料。
对源极电极和漏极电极的平均厚度没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选为40纳米至2微米，更优选为70纳米至1微米。
<活性层>
活性层是由在源极电极和漏极电极之间形成的氧化物半导体构成的活性层，它由通过涂布本发明的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液而形成的氧化物半导体构成。
对活性层的平均厚度没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选为1纳米至200微米，更优选为5纳米至100微米。
对场效应晶体管的结构没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可为底部栅极/底部接点结构(图1)；底部栅极/顶部接点结构(图2)；顶部栅极/底部接点结构(图3)；以及，顶部栅极/独步接点结构(图4)。
在图1至图4中，标号1、2、3、4、5、6分别表示基板、栅极电极、栅极绝缘层、源极电极、漏极电极和活性层。
本发明的场效应晶体管适合用作像素驱动电路(例如液晶显示屏、有机场致发光显示屏和电致变色显示屏)和逻辑电路的场效应晶体管。
(制造场效应晶体管的方法)
本发明的制造场效应晶体管的一种方法(第一制造方法)包括：
形成栅极电极的步骤，其中，在基板上形成栅极电极；
形成栅极绝缘层的步骤，其中，在栅极电极上形成栅极绝缘层；
形成源极电极和漏极电极的步骤，其中，在栅极绝缘层上按一定间距形成源极电极和漏极电极；和
形成活性层的步骤，其中，在栅极绝缘层上的源极电极和漏极电极之间的沟道区中形成由氧化物半导体构成的活性层。
本发明的制造场效应晶体管的另一种方法(第二制造方法)包括：
形成源极电极和漏极电极的步骤，其中，在基板上按一定间距形成源极电极和漏极电极；
形成活性层的步骤，其中，在基板上的源极电极和漏极电极之间的沟道区中形成由氧化物半导体构成的活性层；
形成栅极绝缘层的步骤，其中，在活性层上形成栅极绝缘层；和
形成栅极电极的步骤，其中，在栅极绝缘层上形成栅极电极。
<第一制造方法>
下面说明第一制造方法。
-基板-
对基板的形状、结构和尺寸没有特定限制，可以根据目的适当选择。
对基板的材质没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是玻璃基板和塑料基板。
对上述的玻璃基板没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可为无碱玻璃和石英玻璃。
对上述的塑料基板没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可为聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
为了清洁基板表面并改善基板表面的附着性，优选对基板进行预处理，例如使用氧等离子体、紫外线臭氧和紫外线照射进行清洁。
-形成栅极电极的步骤-
对形成栅极电极的步骤没有特定限制，只要其能在基板上形成栅极电极。该步骤可根据目的适当选择。例如可为：(i)通过喷溅法或浸涂法形成薄膜然后通过光刻法形成图案的步骤；和(ii)通过喷墨、纳米压印或凹板印刷工艺直接形成具有所需形状的薄膜的步骤。
-形成栅极绝缘层的步骤-
对形成栅极绝缘层的步骤没有特定限制，只要其能在栅极电极上形成栅极绝缘层。该步骤可根据目的适当选择。例如可为：(i)通过喷溅法或浸涂法形成薄膜然后通过光刻法形成图案的步骤；和(ii)通过喷墨、纳米压印或凹板印刷工艺直接形成具有所需形状的薄膜的步骤。
-形成源极电极和漏极电极的步骤-
对形成源极电极和漏极电极的步骤没有特定限制，只要其能在栅极绝缘层上按一定间距形成源极电极和漏极电极。该步骤可根据目的适当选择。例如可为：(i)通过喷溅法或浸涂法形成薄膜然后通过光刻法形成图案的步骤；和(ii)通过喷墨、纳米压印或凹板印刷工艺直接形成具有所需形状的薄膜的步骤。
-形成活性层的步骤-
对形成活性层的步骤没有特定限制，只要其能通过在栅极绝缘层上的源极电极和漏极电极之间的沟道区内涂布本发明的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液从而形成由氧化物半导体构成的活性层。该步骤可以根据目的适当选择。
在形成活性层的步骤中，优选对用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的无机铟化合物中的铟离子数目(A)与无机钙化合物中的钙离子数目和无机锶化合物中的锶离子数目的总和(B)的比率[B/(A+B)]进行调节，以便控制氧化物半导体的体电阻率、载流子迁移率或载流子密度，或这些值的任何组合。由此，能够获得具有所需特性(例如通断比)的场效应晶体管。
在形成活性层的步骤中，用于形成金属氧化物薄膜的涂布液优选包含乙二醇醚和二醇，优选对用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的乙二醇醚与二醇的混合比进行调节，以便控制用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的粘度。由此，能够获得具有优异的涂布性能和良好的沟道形成状态的场效应晶体管。
对通过涂布用于形成金属氧化物薄膜的涂布液来形成氧化物半导体的方法没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以是在已形成有栅极绝缘层的基板上涂布用于形成金属氧化物薄膜的涂布液然后通过烘烤进行干燥的方法。
对涂布方法没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可以采用丝网印刷法、辊涂法、浸涂法、旋涂法、喷墨法、以及纳米压印法。在这些方法中，优选采用支持对涂布溶液的附着量进行控制的喷墨法和纳米压印法，因为在制造场效应晶体管时，能够获得设计沟道宽度(换言之，能够获得所需的活性层形状)。
对干燥方式没有特定限制，只要其能除去用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的挥发性成分。干燥方式可根据目的适当选择。在干燥过程中，不必完全除去挥发性成分，只需把挥发性成分去除到不干扰烘烤的程度。
对烘烤温度没有特定限制，可以根据目的适当选择。优选为250℃至600℃。
在第一制造方法中，形成源极电极和漏极电极的步骤与形成活性层的步骤没有先后次序之分。可以先执行形成源极电极和漏极电极的步骤，再执行形成活性层的步骤；也可以先执行形成活性层的步骤，再执行形成源极电极和漏极电极的步骤。
在第一制造方法中，若先执行形成源极电极和漏极电极的步骤，再执行形成活性层的步骤，则可以制造具有底部栅极/底部接点的场效应晶体管。
在第一制造方法中，若先执行形成活性层的步骤，再执行形成源极电极和漏极电极的步骤，则可以制造具有底部栅极/顶部接点区的场效应晶体管。
在此，将参照图5A至图5D说明制造具有底部栅极/底部接点的场效应晶体管的方法。
首先，在由玻璃基板等材料制成的基板1上，通过喷溅法等方法形成由铝材等材料制成的导电薄膜，然后对形成的导电薄膜进行刻蚀，以形成图案。由此，形成栅极电极2(图5A)。
下一步，通过喷溅法等方法在栅极电极2和基板1上形成由二氧化硅等材料制成的栅极绝缘层3，遮盖住从而栅极电极2(图5B)。
下一步，通过喷溅法等方法在栅极绝缘层3上形成由铟锡氧化物(ITO)等材料制成的导电薄膜，并对形成的导电薄膜进行刻蚀，以形成图案，从而形成源极电极4和漏极电极5(图5C)。
下一步，通过喷墨法等方法在栅极绝缘层3上涂布用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，从而遮盖住在源极电极4和漏极电极5之间形成的沟道区，然后进行热处理，并形成由氧化物半导体构成的活性层6(图5D)。
通过这种方式，制造出场效应晶体管。
<第二制造方法>
下面说明第二制造方法。
-基板-
对基板没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可为与第一制造方法中的列出的基板相同的基板。
-形成源极电极和漏极电极的步骤-
对形成源极电极和漏极电极的步骤没有特定限制，只要其能在基板上按一定间距形成源极电极和漏极电极。该步骤可根据目的适当选择。例如可为第一制造方法中所示的形成源极电极和漏极电极的步骤。
-形成活性层的步骤-
对形成活性层的步骤没有特定限制，只要其能通过在栅极基板上的源极电极和漏极电极之间的沟道区上涂布本发明的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液从而形成由氧化物半导体构成的活性层。该步骤可以根据目的适当选择。
对通过涂布用于形成金属氧化物薄膜的涂布液来形成氧化物半导体的方法没有特定限制，可以根据目的适当选择。例如可为第一制造方法中所示的形成活性层的步骤。
在形成活性层的步骤中，优选对用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的无机铟化合物中的铟离子数目(A)与无机钙化合物中的钙离子数目和无机锶化合物中的锶离子数目的总和(B)的比率[B/(A+B)]进行调节，以便控制氧化物半导体的体电阻率、载流子迁移率或载流子密度，或这些值的任何组合。由此，能够获得具有所需特性(例如通断比)的场效应晶体管。
在形成活性层的步骤中，用于形成金属氧化物薄膜的涂布液优选包含乙二醇醚和二醇，优选对用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的乙二醇醚与二醇的混合比进行调节，以便控制用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的粘度。由此，能够获得具有优异的涂布性能和良好的沟道形成状态的场效应晶体管。
-形成栅极绝缘层的步骤-
对形成栅极绝缘层的步骤没有特定限制，只要其能在活性层上形成栅极绝缘层。该步骤可根据目的适当选择。例如可为第一制造方法中所示的形成栅极绝缘层的步骤。
-形成栅极电极的步骤-
对形成栅极电极的步骤没有特定限制，只要其能在栅极绝缘层上形成栅极电极。该步骤可根据目的适当选择。例如可为第一制造方法中所示的形成栅极电极的步骤。
在第二制造方法中，形成源极电极和漏极电极的步骤与形成活性层的步骤没有先后次序之分。可以先执行形成源极电极和漏极电极的步骤，再执行形成活性层的步骤；也可以先执行形成活性层的步骤，再执行形成源极电极和漏极电极的步骤。
在第二制造方法中，若先执行形成源极电极和漏极电极的步骤，再执行形成活性层的步骤，则可以制造具有顶部栅极/底部接点的场效应晶体管。
在第二制造方法中，若先执行形成活性层的步骤，再执行形成源极电极和漏极电极的步骤，则可以制造具有顶部栅极/顶部接点区的场效应晶体管。
示例
下面将参照具体示例进一步详细说明本发明，但这些示例不应视为限制本发明的范围。
(示例1)
<用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的制备>
在一个烧杯中，称量3.55克硝酸铟(In(NO3)3·3H2O)和0.236克硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)，加入20毫升乙二醇单甲醚，并在室温下混合使其溶解，从而制备用于形成金属氧化物薄膜的涂布液。
在获得的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中，比率[B/(A+B)](A表示铟离子的数目，B表示钙离子的数目和锶离子的数目的和)、乙二醇醚的含量(质量％)、相对于1升二醇和乙二醇醚的金属盐的比例、以及铟离子数目(A)与锌离子数目和镁离子数目之和(C)的比率((C)/(A)(％))在表2中示出。
<场效应晶体管的制备>
-栅极电极的形成-
通过直流喷溅在玻璃基板上形成钼膜，使钼膜的厚度达到约100纳米。然后，涂上光刻胶，进行预烘干，置于辐照装置下进行照射并显影，形成与待形成的栅极电极的图案相似的抗蚀图案。进一步使用由磷酸-硝酸-乙酸构成的蚀刻溶液进行刻蚀，并去除未形成抗蚀图案的区域中的钼膜。然后，去除抗蚀图案，从而形成栅极电极。
-栅极绝缘层的形成-
在上述的已形成的栅极电极和玻璃基板上，通过射频溅射法形成二氧化硅膜，使膜的厚度达到约200纳米。然后，涂上光刻胶，进行预烘干，置于辐照装置下进行照射并显影，形成与待形成的栅极绝缘层的图案相似的抗蚀图案。使用缓冲氢氟酸进行进一步刻蚀，并去除未形成抗蚀图案的区域中的二氧化硅膜。然后，去除抗蚀图案，从而形成栅极绝缘层。
-源极电极和漏极电极的形成-
在栅极绝缘层通过直流喷溅形成ITO膜(In2O3-SnO2(5％质量百分比))，使ITO膜的厚度达到约100纳米。然后，在ITO膜上涂上光刻胶，进行预烘干，置于辐照装置下进行照射并显影，形成与待形成的源极电极和漏极电极的图案相似的抗蚀图案。进一步使用草酸基蚀刻溶液进行刻蚀，并去除未形成抗蚀图案的区域中的ITO膜。然后，去除抗蚀图案，从而形成由ITO膜构成的源极电极和漏极电极。此时，由源极电极宽度限定的沟道宽度为50微米，源极-漏极电极之间限定的沟道长度为50微米。
-活性层的形成-
使用喷墨装置在上述形成的源极电极和漏极电极之间的沟道上喷涂用于形成金属氧化物薄膜的涂布液。
在加热板上在120℃温度下对基板干燥10分钟，然后在空气中在350℃温度下烘烤1小时，并在空气中在300℃温度下进一步退火3小时，从而获得活性层。由此获得的活性层的沟道截面的厚度为15纳米左右。
通过这种方式，制备出场效应晶体管。
<评价>
-沟道形成状态(涂布性能)-
在制备场效应晶体管时，在利用喷墨装置喷涂用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的过程中，使用光学显微镜观察涂布溶液的延展，并根据以下评价标准对沟道形成状态进行评价。结果在表3中示出。
A：活性层在源极电极和漏极电极之间延展，不会从栅极电极漫流出来(参见图6)。
B：活性层在源极电极和漏极电极之间漫流出来，并且从栅极电极漫流出来(参见图7)。
-体电阻率-
使用半导体参数分析仪装置(由Agilent Technologies制造的4156C半导体参数分析仪)，在源极和漏极之间施加0V至±20V电压，通过两端法测量获得的场效应晶体管的电流，并测量活性层的体电阻率。结果在表3中示出。
-载流子迁移率和通断比-
对于获得的场效应晶体管，使用半导体参数分析仪装置(由AgilentTechnologies制造的4156C半导体参数分析仪)，在源极-漏极电压Vds为20V的条件下，确定栅极电压Vgs与源极-漏极电流Ids之间的关系。结果在图8的关系图中示出。根据图8可以证实，获得的晶体管特性良好。在此，在图8中，“E”表示“10的幂”。例如，“E-04”为“0.0001”。
计算饱和区中的载流子迁移率。另外，还获得了通断比。在通断比中，导通(ON)值是30V时的Ids值。结果在表3中示出。
(示例2至39和对比例1至5)
<用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的制备>
示例2至39和对比例1至5中的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液是采用与示例1相同的方式制备的，不同的是，示例1中的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的成分变更为表1所示的成分。
在获得的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中，比率[B/(A+B)]、乙二醇醚的含量(质量％)、相对于1升二醇和乙二醇醚的金属盐的比例、以及铟离子数目(A)与锌离子数目和镁离子数目之和(C)的比率((C)/(A)(％))在表2中示出。
在对比例3中，B表示铜离子的数目。在对比例4中，B表示钴离子的数目。在对比例5中，B表示镍离子的数目。
<场效应晶体管的制备和评价>
使用在示例2至39和对比例1至5中获得的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，按与示例1相似的方式制备场效应晶体管，并进行评价。结果在表3中示出。
表1-1
表1-2
在表1中，(*1)表示水。
在表1中，硝酸铟表示In(NO3)3·3H2O；硫酸铟表示In2(SO4)3·9H2O；氯化铟表示InCl3·4H2O；硝酸钙表示Ca(NO3)2·4H2O；硫酸钙表示Ca(SO4)·1H2O；氯化钙表示CaCl2·2H2O；氯化锶表示SrCl2·6H2O；硫酸锶表示无水Sr(SO4)；硝酸锶表示Sr(NO3)2·4H2O；硝酸锌表示Zn(NO3)2·6H2O；硝酸镁表示Mg(NO3)2·6H2O；硝酸铜表示Cu(NO3)2·3H2O；硝酸钴表示Co(NO3)2·6H2O；硝酸镍表示Ni(NO3)2·6H2O。
表2
表3
在表3中，“-”表示不可测量。
示例1至39中的本发明的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液由于具有优异的涂布性能，因而具有良好的沟道形成状态；利用通过涂布用于形成金属氧化物薄膜的涂布液而获得的氧化物半导体作为活性层的场效应晶体管具有场效应晶体管活性层所需的适当体电阻率，具有很高的载流子迁移率和很大的通断比，表现出良好的晶体管特性。
而且，对比示例1和2中的用于形成氧化物半导体薄层的涂布溶液的涂布性能较差，沟道形成状态不良，无法对场效应晶体管进行评价。
对于对比例3至5中的用于形成氧化物薄层的涂布溶液，即使栅极电压Vgs发生变化，源极-漏极电流也几乎不变，未表现出半导体性质。
本发明的各方面如下所述。
一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，包含：
无机铟化合物；
无机钙化合物或无机锶化合物，或这两种化合物；和
有机溶剂。
<2>第<1>项中所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，
其中，所述无机铟化合物是硝酸铟、硫酸铟或氯化铟，或它们的任何组合，
其中，所述无机钙化合物是硝酸钙、硫酸钙或氯化钙，或它们的任何组合，以及
其中，所述无机锶化合物是硝酸锶、硫酸锶或氯化锶，或它们的任何组合。
<3>第<1>至<2>项中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，其中，无机铟化合物中的铟离子数目(A)与无机钙化合物中的钙离子数目和无机锶化合物中的锶离子数目的和(B)的比率满足公式(1)：
0.040≤[B/(A+B)]≤0.200…公式(1)。
<4>第<1>至<3>项中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，其中，所述有机溶剂是乙二醇醚或二醇，或它们的任何组合。
<5>通过在待涂布物体上涂布第<1>至<4>项中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液然后通过烘烤进行干燥而获得的一种金属氧化物薄膜。
<6>一种场效应晶体管，包括：
施加栅极电压的栅极电极，
获取电流的源极电极和漏极电极，
由形成在源极电极和漏极电极之间的氧化物半导体构成的活性层，
形成在栅极电极和活性层之间的栅极绝缘层，
其中，所述氧化物半导体是通过涂布第<1>至<4>项中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液而形成的氧化物半导体。
<7>一种制造场效应晶体管的方法，包括：
形成栅极电极的步骤，其中，在基板上形成栅极电极；
形成栅极绝缘层的步骤，其中，在栅极电极上形成栅极绝缘层；
形成源极电极和漏极电极的步骤，其中，在栅极绝缘层上按一定间距形成源极电极和漏极电极；和
形成活性层的步骤，其中，在栅极绝缘层上的源极电极和漏极电极之间的沟道区中形成由氧化物半导体构成的活性层，
其中，形成活性层的步骤是通过在栅极绝缘层上涂布第<1>至<4>项中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液来形成由氧化物半导体构成的活性层的步骤。
<8>一种制造场效应晶体管的方法，包括：
形成源极电极和漏极电极的步骤，其中，在基板上按一定间距形成源极电极和漏极电极，
形成活性层的步骤，其中，在基板上的源极电极和漏极电极之间的沟道区中形成由氧化物半导体构成的活性层，
形成栅极绝缘层的步骤，其中，在活性层上形成栅极绝缘层，
形成栅极电极的步骤，其中，在栅极绝缘层上形成栅极电极，
其中，形成活性层的步骤是通过在基板上涂布第<1>至<4>项中的任何一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液来形成由氧化物半导体构成的活性层的步骤。
<9>第<7>至<8>项中任一项所述的制造场效应晶体管的方法，其中，在形成活性层的步骤中，通过对用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的无机铟化合物中的铟离子数目(A)与无机钙化合物中的钙离子数目和无机锶化合物中的锶离子数目的总和(B)的比率[B/(A+B)]进行调节来控制氧化物半导体的体电阻率、载流子迁移率或载流子密度，或这些值的任何组合。
<10>第<7>至<9>项中任一项所述的制造场效应晶体管的方法，
其中，用于形成金属氧化物薄膜的涂布液包含乙二醇醚和二醇，和
其中，在形成活性层的步骤中，通过调节用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的乙二醇醚与二醇的混合比来控制用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的粘度。
附图标记列表
1 基板
2 栅极电极
3 栅极绝缘层
4 源极电极
5 漏极电极
6 活性层
Claims (10)
1.一种用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，包含：
无机铟化合物；
无机钙化合物或无机锶化合物，或这两种化合物；和
有机溶剂。
2.如权利要求1所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，
其中，所述无机铟化合物是硝酸铟、硫酸铟或氯化铟，或它们的任何组合；
所述无机钙化合物是硝酸钙、硫酸钙或氯化钙，或它们的任何组合；以及
所述无机锶化合物是硝酸锶、硫酸锶或氯化锶，或它们的任何组合。
3.如权利要求1至2中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，其中，无机铟化合物中的铟离子数目(A)与无机钙化合物中的钙离子数目和无机锶化合物中的锶离子数目的和(B)的比率满足公式(1)：
0.040≤[B/(A+B)]≤0.200…公式(1)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，其中，所述有机溶剂是乙二醇醚或二醇，或它们的任何组合。
5.一种金属氧化物薄膜，通过在待涂布物体上涂布如权利要求书1至4中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液，然后通过烘烤进行干燥，从而获得所述金属氧化物薄膜。
6.一种场效应晶体管，包括：
施加栅极电压的栅极电极，
获取电流的源极电极和漏极电极，
由形成在源极电极和漏极电极之间的氧化物半导体构成的活性层，
形成在栅极电极和活性层之间的栅极绝缘层，
其中，所述氧化物半导体是通过涂布如权利要求1至4中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液而形成的氧化物半导体。
7.一种制造场效应晶体管的方法，包括如下步骤：
形成栅极电极，其中，在基板上形成栅极电极；
形成栅极绝缘层，其中，在栅极电极上形成栅极绝缘层；
形成源极电极和漏极电极，其中，在栅极绝缘层上按一定间距形成源极电极和漏极电极；和
形成活性层，其中，在栅极绝缘层上的源极电极和漏极电极之间的沟道区中形成由氧化物半导体构成的活性层，
其中，所述形成活性层的步骤是通过在栅极绝缘层上涂布如权利要求1至4中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液来形成由氧化物半导体构成的活性层。
8.一种制造场效应晶体管的方法，包括如下步骤：
形成源极电极和漏极电极，其中，在基板上按一定间距形成源极电极和漏极电极，
形成活性层，其中，在基板上的源极电极和漏极电极之间的沟道区中形成由氧化物半导体构成的活性层，
形成栅极绝缘层，其中，在活性层上形成栅极绝缘层，
形成栅极电极，其中，在栅极绝缘层上形成栅极电极，
其中，所述形成活性层的步骤是通过在基板上涂布如权利要求1至4中任一项所述的用于形成金属氧化物薄膜的涂布液来形成由氧化物半导体构成的活性层。
9.如权利要求7至8中任一项所述的制造场效应晶体管的方法，其中，在所述形成活性层的步骤中，通过对用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的无机铟化合物中的铟离子数目(A)与无机钙化合物中的钙离子数目和无机锶化合物中的锶离子数目的总和(B)的比率[B/(A+B)]进行调节，控制氧化物半导体的体电阻率、载流子迁移率或载流子密度，或这些值的任何组合。
10.如权利要求7至9中任一项所述的制造场效应晶体管的方法，
其中，用于形成金属氧化物薄膜的涂布液包含乙二醇醚和二醇；以及
在所述形成活性层的步骤中，通过调节用于形成金属氧化物薄膜的涂布液中的乙二醇醚与二醇的混合比来控制用于形成金属氧化物薄膜的涂布液的粘度。
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