CN104134700B - 新型薄膜晶体管及光电子器件和微电子器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型薄膜晶体管及光电子器件和微电子器件。新型薄膜晶体管包括：栅极、源极以及漏极；衬底；栅绝缘层；布置在所述栅绝缘层上的MgxZn1‑xO沟道层，其中0≤x≤1；其还包括：布置在所述MgxZn1‑xO沟道层与所述源极之间的第二绝缘层，所述第二绝缘层由绝缘材料形成。本发明的MgxZn1‑xO新型薄膜晶体管，通过在沟道层和源极之间设置第二绝缘层作为势垒层，结合晶体管栅压的极性调控作用，改变了传统的晶体管特性，具有新颖的I‑V特性，构成新颖的器件结构，可应用于不同的光电子和微电子器件领域。
Description
技术领域
本发明涉及微电子、光电子技术领域，特别是涉及一种新型薄膜晶体管及包括该新型薄膜晶体管的光电子器件和微电子器件。
背景技术
纤锌矿相宽禁带氧化物半导体MgxZn1-xO(可简写为MgZnO)是由纤锌矿相ZnO和岩盐相MgO合金而成，其带隙理论上能够从3.37eV连续调节至7.8eV，可覆盖大部分近紫外和中紫外区域，电学性能则可从半导体调谐至绝缘体，因此通过调节Mg组分x，可得到工作在不同紫外波段、导电特性迥异的MgxZn1-xO合金薄膜。这一特点使得MgZnO作为有源层在紫外探测器、紫外传感器等光电子器件领域拥有更大的优势，因而成为国际上广泛研究的焦点；此外，高Mg组分MgZnO合金薄膜显示了巨电阻特征，可以作为绝缘介质层，应用于薄膜晶体管等微电子学器件，大大拓宽了其结构及应用范围。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种新型薄膜晶体管。
本发明一个进一步的目的是要提供一种光电子器件和微电子器件。
按照本发明的一个方面，本发明提供了一种新型薄膜晶体管，包括：
栅极、源极以及漏极；
衬底；
栅绝缘层；
布置在所述栅绝缘层上的MgxZn1-xO沟道层，其中0≤x≤1；
其特征在于，还包括：
布置在所述MgxZn1-xO沟道层与所述源极之间的第二绝缘层，所述第二绝缘层由绝缘材料形成。
可选地，所述MgxZn1-xO沟道层由未掺杂的MgxZn1-xO材料形成；或者所述MgxZn1-xO沟道层由掺杂的MgxZn1-xO材料形成。
可选地，所述栅绝缘层由MgxZn1-xO薄膜层形成，其中x≥0.5；或者，
所述栅绝缘层由BeO薄膜层和位于所述BeO薄膜层上的MgxZn1-xO薄膜层形成，其中x≥0.5。
可选地，所述第二绝缘层的材料与所述栅绝缘层相同。
可选地，所述第二绝缘层的材料为氧化物绝缘材料。
可选地，所述第二绝缘层的厚度为5-300nm。
可选地，所述衬底由导电材料形成；可选地，所述导电材料选自ZnO、钛酸锶、Si或GaAs。
本发明还提供了一种光电子器件，包括如前所述的任一型薄膜晶体管；可选地，所述光电子器件为紫外探测器或紫外传感器。
本发明还提供了一种微电子器件，包括如前所述的任一型薄膜晶体管；可选地，所述微电子器件为反相器。
本发明的MgxZn1-xO新型薄膜晶体管，通过在沟道层和源极之间设置第二绝缘层作为势垒层，结合晶体管栅压的极性调控作用，改变了传统的晶体管特性，具有新颖的I-V特性，构成新颖的器件结构，可应用于不同的光电子器件和微电子器件领域。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据现有技术的MgxZn1-xO薄膜晶体管的示意性剖视图；
图2是根据本发明一个实施例的MgxZn1-xO新型薄膜晶体管的示意性剖视图；
图3是根据本发明另一个实施例的MgxZn1-xO新型薄膜晶体管的示意性剖视图；
图4是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管的输出曲线；
图5是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管的传输曲线；
图6是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管紫外探测器的光响应谱；
图7是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管紫外探测器的光响应速度曲线；
图8是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管紫外传感器的光敏特性曲线；
图9a和图9b分别是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管反相器在254nm紫外光照射下在不同的工作模式下的反相特性曲线。
具体实施方式
本申请文件中用“新型薄膜晶体管”这一名称来命名按照本发明的方案形成的类薄膜晶体管结构，但是在后文的描述中将会看到，本发明的新型薄膜晶体管具有和常规薄膜晶体管不同的结构和性质。
图1是根据现有技术的MgxZn1-xO薄膜晶体管的示意性剖视图。如图1所示，现有技术的MgxZn1-xO薄膜晶体管包括衬底12，形成在衬底12上方的栅绝缘层13，形成在栅绝缘层13上的MgxZn1-xO沟道层14，在MgxZn1-xO沟道层14上形成的源极16和在MgxZn1-xO沟道层14上形成的漏极17，以及在衬底12的下方的栅极11。其中，衬底12为导电衬底。在未示出的实施例中，栅极11也可以设置在衬底12与栅绝缘层13之间，栅绝缘层13完全覆盖住栅极11，以使栅极11与MgxZn1-xO沟道层14不接触。
本申请的发明人惊奇地发现，在图1所示的MgxZn1-xO薄膜晶体管的MgxZn1-xO沟道层14与源极16之间增置另一绝缘层，可以有效增加源金属电极与MgxZn1-xO沟道层之间的势垒高度，从而改变传统的晶体管特性；此外，在这种新型结构中，MgxZn1-xO沟道层14既可以提供沟道电子，同时也可以作为光响应层，提供光生载流子。
图2是根据本发明一个实施例的MgxZn1-xO薄膜薄膜晶体管的示意性剖视图。如图2所示，本发明的MgxZn1-xO薄膜薄膜晶体管可包括衬底22，形成在衬底22的下方的栅极21，形成在衬底22上方的栅绝缘层23，形成在栅绝缘层23上的MgxZn1-xO沟道层24，形成在MgxZn1-xO沟道层24上的第二绝缘层25，以及均形成在第二绝缘层25上的源极26和漏极27。在图3所示的实施例中，第二绝缘层25形成在MgxZn1-xO沟道层24的一部分表面上，而漏极27形成在MgxZn1-xO沟道层24的另一部分表面上，第二绝缘层25与漏极27之间相互不接触(或者说不连接)，源极26形成在第二绝缘层25上，其余功能层如栅极21、衬底22、栅绝缘层23以及MgxZn1-xO沟道层24与图2所示的实施例相同。
在其他未示出的实施例中，栅极21也可以设置在衬底22与栅绝缘层23之间，栅绝缘层23完全覆盖住栅极21，以使栅极21与MgxZn1-xO沟道层24不接触。
MgxZn1-xO沟道层24作为光响应层，可以提供光生载流子。MgxZn1-xO沟道层24可以由未掺杂的MgxZn1-xO材料形成，其中0≤x≤1。在一个实施例中，MgxZn1-xO沟道层24的材料可为不掺杂的ZnO，或不掺杂的MgxZn1-xO，如Mg0.4Zn0.6O，Mg0.45Zn0.55O，Mg0.3Zn0.7O等。MgxZn1-xO沟道层24也可以由掺杂的MgxZn1-xO材料形成，其中0≤x≤1。在一个实施例中，MgxZn1-xO沟道层24的材料可为F掺杂MgxZn1-xO(MgxZn1-xO：F)，如F掺杂Mg0.4Zn0.6O，F掺杂Mg0.5Zn0.5O，F掺杂Mg0.45Zn0.55O，F掺杂Mg0.3Zn0.7O等。MgxZn1-xO沟道层24的薄膜厚度通常设置在30-200nm，也可设置在10-1000nm之间，本申请中对其没有特别限定。
栅绝缘层23的材料可选取现有技术常规薄膜晶体管中通常使用的材料，如Al2O3，SiNx，MgO，BeO，CeO2，HfO2，Ta2O5或SiO2等。也可以选为MgxZn1-xO(x≥0.5)或BeO/MgxZn1-xO(x≥0.5)的复合层(MgxZn1-xO薄膜层设置在BeO薄膜层之上)。栅绝缘层23的厚度通常设定在10-500nm之间，本申请中对其没有特别限定。
第二绝缘层25作为势垒层，用于提高源金属电极与MgxZn1-xO沟道层之间的势垒高度，从而改变传统的晶体管特性，构成新颖的器件结构与器件应用。第二绝缘层25可由绝缘材料形成。在一些实施例中，可由氧化物绝缘材料形成，例如Mg0.5Zn0.5O，Al2O3，SiNx，MgO，BeO，CeO2，HfO2，Ta2O5或SiO2等。第二绝缘层25的厚度可设置在5-300nm之间，也可进一步设置在10-200nm之间，不特别限定。在本发明一些实施例中，第二绝缘层25的材料可以与栅绝缘层23的材料相同，在其他实施例中，也可以与其不同。
衬底22可由导电材料形成，如ZnO、钛酸锶、Si和GaAs等，不特别限定。栅极21、源极26和漏极27可具有常规的金属电极结构，源极26和漏极27的材料可为Ti/Au，栅极21的材料可为In，也可选择本领域技术人员公知的其他电极结构及电极材料。源极26和漏极27可以是对称的MIS结构，也可以是非对称的MIS-MS结构。
本领域技术人员可知，本发明新型薄膜晶体管中的衬底22，栅绝缘层23，MgxZn1-xO沟道层24，以及栅极21、源极26和漏极27均可与图1所示的常规的薄膜晶体管相同或类似，在此不多赘述。
下面结合图2所示的薄膜晶体管，简单描述本发明实施例的制备方法。本发明的新型薄膜晶体管的制备方法，可以包括以下步骤：
提供导电衬底22，并清洗干净，然后将其导入生长系统；
在衬底22上直接生长栅绝缘层23；
在栅绝缘层23上生长MgxZn1-xO沟道层24，其中0≤x≤1；
在MgxZn1-xO沟道层24上生长第二绝缘层25；
用公知的光刻技术和公知的金属薄膜沉积方法，在第二绝缘层25上沉积源极26和漏极27；
在衬底22的与生长有栅绝缘层23的表面相对的一侧表面制作欧姆接触电极，作为栅极21，从而得到新型薄膜晶体管。
在上述的制备过程中，源极26和漏极27沉积的顺序没有特别限定，例如可先沉积源极26再沉积漏极27；或者先沉积漏极27再沉积源极26；或者同时沉积源极26和漏极27。
本领域技术人员可以理解，这里的生长系统是指生长栅绝缘层、MgxZn1-xO沟道层或第二绝缘层的设备或仪器。例如若采用激光脉冲沉积、金属有机化学气相沉积或分子束外延工艺生长薄膜层，则生长系统对应着能够实现上述沉积工艺的系统。
对于图3所示的薄膜晶体管，其制备方法可包括：
提供导电衬底22，并清洗干净，然后将其导入生长系统；
在衬底22上直接生长栅绝缘层23；
在栅绝缘层23上生长MgxZn1-xO沟道层24，其中0≤x≤1；
在MgxZn1-xO沟道层24上生长第二绝缘层25；
在第二绝缘层25上沉积源极26，在MgxZn1-xO沟道层24上沉积漏极27，从而得到新型薄膜晶体管。
在上述的制备过程中，第二绝缘层25和漏极27制备的顺序没有特别限定，例如可先沉积漏极27再制备第二绝缘层25；或者先制备第二绝缘层25再沉积漏极27。或者制备第二绝缘层25后先沉积源极26，再沉积漏极27；或者制备第二绝缘层25后先沉积漏极27，再沉积源极26，或者制备第二绝缘层25后同时沉积漏极27和源极26。
在一个实施例中，当栅极21设置在衬底22与栅绝缘层23之间时，本发明的新型薄膜晶体管的制备方法可以包括以下步骤：
提供导电衬底22，并清洗干净，然后将其导入生长系统；
在衬底22上直接生长栅极21；
在栅极21上生长栅绝缘层23，并且栅绝缘层23完全覆盖住栅极21；
在栅绝缘层23上生长MgxZn1-xO沟道层24，其中0≤x≤1；
在MgxZn1-xO沟道层24上生长第二绝缘层25；
在第二绝缘层25上沉积源极26和漏极27，从而得到新型薄膜晶体管。
下面结合更具体的实施例，详细描述本发明的内容。
实施例1
利用射频等离子体辅助分子束外延的方法，在硅单晶衬底上制备氟掺杂的Si基底栅结构Mg0.4Zn0.6O新型薄膜晶体管。具体步骤如下：
1)清洗Si(111)单晶衬底，然后将其导入射频等离子体辅助分子束外延系统；
2)采用分子束外延工艺在Si(111)衬底上沉积Mg0.5Zn0.5O绝缘层作为栅绝缘层；
3)采用分子束外延工艺在栅绝缘层上生长Mg0.4Zn0.6O:F薄膜作为沟道层；
4)采用分子束外延工艺继续在Mg0.4Zn0.6O:F薄膜上生长Mg0.5Zn0.5O绝缘层作为第二绝缘层；
5)用公知的光刻技术和公知的金属薄膜沉积方法，在第二绝缘层上沉积两个Ti/Au电极，分别作为源极和漏极；
6)在Si(111)衬底背部制作In欧姆接触电极，作为栅极。
对得到的器件进行电流输出性能测试，其传输特性曲线测试结果如图4所示。从图4可以看出，本实施例提供的新型薄膜晶体管的输出曲线与现有技术中的薄膜晶体管的输出曲线明显不同。对于现有技术中的薄膜晶体管的输出曲线，其通常存在两个工作区：即线性区和饱和区，即随源漏极电压Vds的增加，其源漏极电流Ids先呈线性增加，当源漏极电压Vds增加到一定值时源漏极电流Ids趋于饱和。而对于本发明的新型薄膜晶体管的输出曲线，则存在三个工作区：除了线性区和饱和区之外，还包括一个关闭区(无电流区)。如图4所示，栅压对沟道区电流具有非常明显的调控作用。当对栅极提供正栅极电压(正栅压)时，在源漏极电压Vds的范围在0-3V之间时，源漏极电流Ids基本为0；之后随着源漏极电压Vds增加，源漏极电流Ids呈线性增加，当源漏极电压Vds增加到一定值时源漏极电流Ids趋于饱和。值得注意的是，随着外加栅压的增大，源漏极电流Ids进入线性区的开启电压会随之增大；同常规薄膜晶体管的传输曲线一样，Ids饱和区电流值也会随着外加栅压的增大而增大。通过转移特性曲线(图5)可以看出，新型器件的源漏极电流Ids随着栅压Vg的增大先呈现上升的趋势，到达顶点后却没有像常规薄膜晶体管的转移特性曲线一样趋于饱和，反而开始下降，最后趋于关闭状态；除此之外，本领域技术人员熟知的，常规薄膜晶体管的转移特性曲线的开态电流值大小受Vds的影响较小，但是在本申请的新型薄膜晶体管器件中，随着Vds的增大，Ids的峰值会随之线性增大，本申请的发明人认为这源于Vds对第二绝缘层与源电极之间的肖特基势垒的调制作用。
实施例2
利用射频等离子体辅助分子束外延的方法，在硅单晶衬底上制备Si基底栅结构ZnO新型薄膜晶体管。具体步骤如下：
1)清洗Si(111)单晶衬底，然后将其导入射频等离子体辅助分子束外延系统；
2)采用分子束外延工艺在Si(111)衬底上沉积Mg0.5Zn0.5O绝缘层作为栅绝缘层；
3)采用分子束外延工艺在栅绝缘层上生长ZnO薄膜作为沟道层；
4)采用分子束外延工艺继续在ZnO薄膜上生长Mg0.5Zn0.5O绝缘层作为第二绝缘层；
5)用公知的光刻技术和公知的金属薄膜沉积方法，在第二绝缘层上沉积两个Ti/Au电极，分别作为源极和漏极；
6)在Si(111)衬底背部制作In欧姆接触电极，作为栅极。
实施例3
利用射频等离子体辅助分子束外延的方法，在单晶衬底上制备氟掺杂的Si基底栅结构Mg0.3Zn0.7O新型薄膜晶体管。具体步骤如下：
1)清洗Si(111)单晶衬底，然后将其导入射频等离子体辅助分子束外延系统；
2)采用分子束外延工艺在Si(111)衬底上沉积BeO/Mg0.5Zn0.5O双绝缘层作为栅绝缘层；
3)采用分子束外延工艺在栅绝缘层上生长Mg0.3Zn0.7O:F薄膜作为沟道层；
4)采用分子束外延工艺继续在Mg0.3Zn0.7O:F薄膜上生长BeO绝缘层作为第二绝缘层；
5)用公知的光刻技术和公知的金属薄膜沉积方法，在第二绝缘层上沉积两个Ti/Au电极，分别作为源极和漏极；
6)在Si(111)衬底背部制作In欧姆接触电极，作为栅极。
实施例4
利用射频等离子体辅助分子束外延的方法，在硅单晶衬底上制备氟掺杂的Si基底栅结构Mg0.4Zn0.6O新型薄膜晶体管。具体步骤如下：
1)清洗Si(111)单晶衬底，然后将其导入射频等离子体辅助分子束外延系统；
2)采用分子束外延工艺在Si(111)衬底上沉积Mg0.5Zn0.5O绝缘层作为栅绝缘层；
3)采用分子束外延工艺在栅绝缘层上生长Mg0.4Zn0.6O:F薄膜作为沟道层；
4)采用分子束外延工艺继续在Mg0.4Zn0.6O:F薄膜上生长Mg0.5Zn0.5O绝缘层作为第二绝缘层；
5)用公知的光刻技术和公知的金属薄膜沉积方法，在第二绝缘层上沉积Ti/Au电极，作为源极；
6)用公知的刻蚀方法露出Mg0.4Zn0.6O:F沟道层台面，然后在上面沉积Ti/Au电极，作为漏极；
7)在Si(111)衬底背部制作In欧姆接触电极，作为栅极。
对实施例2-4制备的MgxZn1-xO薄膜晶体管进行电流输出性能测试以及光响应测试，均得到与实施例1的MgxZn1-xO薄膜晶体管相类似的特性曲线。
本发明的新型薄膜晶体管具有新颖的I-V特性，可在光电子器件中获得重要应用。下面以紫外探测器为例，详细说明本发明新型薄膜晶体在光电子器件中的应用。
目前，MgxZn1-xO薄膜晶体管探测器的研究已取得了突破性进展，但在MgxZn1-xO薄膜晶体管探测器实用化之前，仍然有一些问题凾待解决。其中一个重要且影响深远的问题是目前的MgxZn1-xO薄膜晶体管探测器的光响应度低、光响应时间长，稳定性和可靠性差。本申请的发明人发现，对于设置第二绝缘层的MgxZn1-xO新型薄膜晶体管，将其应用于紫外探测器中时，结合其栅绝缘层的栅压调控作用，可以实现放大光电流、削弱持续光电导，对器件的光响应特性进行有机调控。
图6是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管作为紫外探测器应用时的光响应谱。如图6所示，在对栅极提供负栅压的条件下，器件光电流呈现放大的现象，即随着负栅压的逐渐增加，光电流也随之不断增大，最大光响应度可达到0.35A/W@310nm。由于该新型薄膜晶体管探测器对紫外光有响应，因此，其可作为紫外探测器。参见图6中栅极电压为3V对应的光响应曲线，在对栅极提供正栅压的条件下，电场的作用使得Mg0.4Zn0.6O:F沟道层中的光生载流子很难达到源极，因此器件的光电流被有效抑制。对于本发明的新型薄膜晶体管紫外探测器，通过切换栅压的正负极性，可实现削弱持续光电导的目的。
图7是本发明实施例1的Mg0.4Zn0.6O:F新型薄膜晶体管紫外探测器的光响应速度曲线。如图7所示，在254nm的光照条件下，给器件栅极加上频率为1kHz的脉冲栅压，所加的正负栅压分别为9V和-1V，通过记录器件的光电流变化曲线，可以看到，持续光电导得到了有效的抑制，光响应速度可达到微秒量级，比现有的硅基异质结探测器的响应时间降低了3个数量级以上。由此可见，本发明的MgxZn1-xO新型薄膜晶体管探测器，通过在沟道层和源极、漏极之间设置第二绝缘层作为势垒层，结合晶体管栅压对电流的调控放大作用，在大幅度提高探测器光电流及光响应度的基础上，有效解决了探测器的持续光电导问题，降低了器件的光响应时间，同时改善了紫外探测器的稳定性。
在本发明另一实施例中，还可以紫外传感器为例，说明本发明新型薄膜晶体在光电子器件中的应用。
根据本发明中新型薄膜晶体管栅压对光生电流的调控作用，可构造这样一种紫外传感器：其中紫外光起到“写”数据的功能，正向栅压起到“清除”数据的功能，而负向栅压起到“存储”数据的功能。
如图8所示，较大的Vds以及正向的外加栅压(Vg＝9V)，使得器件的源漏电流处于一个高水平态，可标记为“1”态，而栅压切换到-11V时，源漏电流下降到低水平态，可标记为“0”态；在314nm的紫外光照射下，由于激发了沟道区内的光生电子空穴对，测试到的源漏电流整体上升，可以看到在负向栅压下(降低了半导体到金属间的肖特基势垒)源漏电流不光是处于“1”态，并且电流值高于未光照时的“1”态电流值，所以可将其标记为“W”态。而尽管有了紫外光的照射，由于正向栅压提高了半导体到金属的肖特基势垒，因此使得源漏电流值又降回了“0”态。因此，本发明的新型薄膜晶体管可以应用于带有“存储/1”、“写入/W”、“清除/0”功能的紫外传感器中。
本领域技术人员可以理解，本发明的新型薄膜晶体管不限于在紫外传感器和紫外探测器中应用，其还可应用于其他光电子器件中。
此外，本发明的新型薄膜晶体管具有新颖的I-V特性，还可使其在微电子器件中获得重要应用。下面以仅以反相器为例，描述本发明新型薄膜晶体在微电子器件中的应用。
如图9所示，本申请的新型薄膜晶体管可以工作在两种不同的工作模式下，首先在Vds较大的工作模式下(如Vds＝13V)，正向的外加栅压(如Vg＝9V)使得器件的源漏电流较高，负向的外加栅压(如Vg＝-1V)使得器件的源漏电流急剧下降，参见图9a；而在Vds较小的工作模式下(Vds＝8V)，参见图9b，可以看出，与Vds＝13V时的工作模式相比，器件的源漏电流在Vg＝9V的正向栅压时较小，在Vg＝-1V的负向栅压下却有所增加，与栅压所加的脉冲方波相比，源漏电流发生了反相。当照射254nm的紫外光后(参见图中横坐标为40-120秒的区域)，本申请的发明人发现正向栅压下器件的源漏电流迅速下降，而负向栅压下器件的源漏电流急剧上升，与栅压所加的脉冲方波相比，发生反相的电流幅度更加明显。因此，本申请的新型薄膜晶体管可作为反相器(尤其是对紫外光敏感的反相器)使用。
本领域技术人员可以理解，本发明的新型薄膜晶体管不限于在反相器中应用，其还可应用于其他微电子器件中。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (11)
1.一种新型薄膜晶体管，包括：
栅极、源极以及漏极；
衬底；
栅绝缘层；和
布置在所述栅绝缘层上的MgxZn1-xO沟道层，其中0≤x≤0.5；
其特征在于，还包括：
布置在所述MgxZn1-xO沟道层与所述源极之间的第二绝缘层，所述第二绝缘层由绝缘材料形成；
其中，所述栅绝缘层由MgyZn1-yO薄膜层形成，其中y≥0.5；或者，所述栅绝缘层由BeO薄膜层和位于所述BeO薄膜层上的MgyZn1-yO薄膜层形成，其中y≥0.5。
2.根据权利要求1所述的新型薄膜晶体管，其特征在于，
所述MgxZn1-xO沟道层由未掺杂的MgxZn1-xO材料形成；或者所述MgxZn1-xO沟道层由掺杂的MgxZn1-xO材料形成。
3.根据权利要求1所述的新型薄膜晶体管，其特征在于，
所述第二绝缘层的材料与所述栅绝缘层相同。
4.根据权利要求3所述的新型薄膜晶体管，其特征在于，
所述第二绝缘层的材料为氧化物绝缘材料。
5.根据权利要求3或4所述的新型薄膜晶体管，其特征在于，
所述第二绝缘层的厚度为5-300nm。
6.根据权利要求5所述的新型薄膜晶体管，其特征在于，
所述衬底由导电材料形成。
7.根据权利要求6所述的新型薄膜晶体管，其特征在于，所述导电材料选自ZnO、钛酸锶、Si或GaAs。
8.一种光电子器件，包括权利要求1-7中任一项所述的新型薄膜晶体管。
9.根据权利要求8所述的光电子器件，其特征在于，所述光电子器件为紫外探测器或紫外传感器。
10.一种微电子器件，包括权利要求1-7中任一项所述的新型薄膜晶体管。
11.根据权利要求10所述的微电子器件，其特征在于，所述微电子器件为反相器。
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