CN108028270B - 用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液、n-型氧化物半导体膜制造方法和场效应晶体管制造方法 - Google Patents

用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液、n-型氧化物半导体膜制造方法和场效应晶体管制造方法 Download PDF

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Abstract

用于形成n‑型氧化物半导体膜的涂布液，所述涂布液包括：A组元素，其为选自如下的至少一种：Sc、Y、Ln、B、Al、和Ga；B组元素，其为如下的至少一种：In和Tl；C组元素，其为选自如下的至少一种：第4族元素、第5族元素、第6族元素、第7族元素、第8族元素、第9族元素、第10族元素、第14族元素、第15族元素、和第16族元素；和溶剂。

Description

用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液、n-型氧化物半导体 膜制造方法和场效应晶体管制造方法
技术领域
本发明涉及用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液、用于制造n-型氧化物半导体膜的方法、和用于制造场效应晶体管的方法。
背景技术
近年来，已经发现In-Ga-Zn-O(IGZO)n-型氧化物半导体是呈现出比非晶形的硅高的载流子迁移率的半导体。已经积极地开发在活性层中包括这些IGZO氧化物半导体的薄膜晶体管(TFT)(参见例如NPL 1)。
用于形成这样的氧化物半导体薄膜的典型方法包括溅射方法和激光消融方法。
然而，这些真空工艺需要复杂且昂贵的设备并且涉及高的工艺成本，这是有问题的。所述真空工艺难以实现均匀的目标配方。特别地，所述真空工艺难以获得其中均匀地添加痕量元素的膜。此外，由于真空工艺的使用，难以减少所述膜中的氧空位的量。这导致所述膜的性质的不稳定性。
在这样的情况下，近来已经注意到了液相方法，其简单且能够实现成本降低。然而，通过这些工艺制造的IGZO氧化物TFT仍然具有不足的性质(参见例如PTL 1)。
因此，目前，对于提供如下的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液存在需要：所述涂布液能够以简单的方式在低的工艺温度下形成具有期望的体积电阻率的大面积n-型氧化物半导体膜并且能够高度精确地形成具有期望形状的n-型氧化物半导体膜。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本专利No.4767616
非专利文献
NPL 1：Science,Vol.300,(2003)1269
发明内容
技术问题
本发明目标是提供用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，所述涂布液能够以简单的方式在低的工艺温度下形成具有期望的体积电阻率的大面积的n-型氧化物半导体膜并且能够高度精确地形成具有期望形状的n-型氧化物半导体膜。
问题的解决方案
用于解决前述问题的手段如下。即，本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液包括：A组元素，其为选自如下的至少一种：Sc、Y、Ln、B、Al、和Ga；B组元素，其为如下的至少一种：In和Tl；C组元素，其为选自如下的至少一种：第4族元素、第5族元素、第6族元素、第7族元素、第8族元素、第9族元素、第10族元素、第14族元素、第15族元素、和第16族元素；和溶剂。
发明的有益效果
根据本发明，可以良好可控且简单的方式在低的工艺温度下均匀地制造具有期望的体积电阻率和期望的载流子密度的大面积的稳定的n-型氧化物半导体膜。此外，还可提供用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，所述涂布液能够高度精确地形成具有期望形状的n-型氧化物半导体膜。
附图说明
[图1]图1为说明底栅/底接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构图。
[图2]图2为说明底栅/顶接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构图。
[图3]图3为说明顶栅/底接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构图。
[图4]图4为说明顶栅/顶接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构图。
[图5A]图5A为说明本发明的场效应晶体管制造方法的一个实例的图(部分1)。
[图5B]图5B为说明本发明的场效应晶体管制造方法的一个实例的图(部分2)。
[图5C]图5C为说明本发明的场效应晶体管制造方法的一个实例的图(部分3)。
[图5D]图5D为说明本发明的场效应晶体管制造方法的一个实例的图(部分4)。
[图6]图6为实施例1-13中制备的精细图案的显微照片。
[图7]图7为表示实施例1-28中制备的场效应晶体管的栅电压(Vgs)与在源电极和漏电极之间的电流(Ids)之间的关系的图。
具体实施方式
(用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液)
本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液至少包括A组元素、B组元素、C组元素、和溶剂，并且如果需要，进一步包括其它组分。
B组元素为本发明的涂布液的主要构成元素。
A组元素防止归因于B组元素的氧空位的产生。
C组元素实现替代掺杂(置换掺杂，substitutional doping)。
<第一方面>
在第一方面中，本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液至少包括A组元素、B组元素、C组元素、和溶剂，并且如果需要，进一步包括其它组分。
A组元素为选自如下的至少一种：Sc、Y、Ln(镧系元素)、B、Al、和Ga。这些元素属于第3族元素或第13族元素。
B组元素为In和Tl的至少一种。这些元素属于第13族元素。
C组元素为选自如下的至少一种：第4族元素、第5族元素、第6族元素、第7族元素、第8族元素、第9族元素、第10族元素、第14族元素、第15族元素、和第16族元素。
第一方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液优选地通过如下获得：将作为无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物(烷氧基金属)、有机金属(有机金属化合物，organometallics)、和金属络合物的至少一种形式的A组元素、B组元素、和C组元素溶解在所述溶剂中。所述无机盐、所述氧化物、所述氢氧化物、所述有机酸盐、所述金属烷氧化物、所述有机金属、和所述金属络合物没有特别限制，只要这些均匀地溶解于所述溶剂中。所述无机盐、所述氧化物、所述氢氧化物、所述有机酸盐、所述金属烷氧化物、所述有机金属、和所述金属络合物可在所述溶剂中解离以变成离子。当所述无机盐、所述氧化物、所述氢氧化物、所述有机酸盐、所述金属烷氧化物、所述有机金属、和所述金属络合物溶解于所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中时，所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中的浓度偏析几乎不发生。因此，所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液可长期使用。而且，由该涂布液制备的薄膜还具有均匀的配方，并且因此包括所述薄膜作为活性层的TFT还在性质方面具有优异的均匀性。
要求氧化物半导体具有高的迁移率。B组元素为本发明的涂布液的主要构成元素并且在由本发明的涂布液制备的氧化物薄膜的电子结构中构成导带的底部。即，In和Tl的未被占据的5s-和6s-轨道构成具有低的有效质量的导带的底部，其实现了高的迁移率。同时，B组元素的氧化物容易产生氧空位以产生电子载流子。然而，这些氧空位不稳定，并且通过外部气氛和后工艺而容易变化，从而导致电性质的不稳定性。对氧具有高的亲和性的A组元素用于消除这样的不稳定性。当由本涂布液制备的氧化物薄膜包括一定量的A组元素时，可抑制氧空位的产生，同时保持B组元素形成的电子结构。
氧空位的产生被组合使用的A组元素和B组元素所抑制。因此，在此状态下，电子载流子的数量不足。当将C组元素添加至所述涂布液时，可实现替代掺杂以产生足够数量的电子载流子。C组元素优选地在所述氧化物中以为正四价到八价的状态存在。该状态有效地产生电子载流子。类似于B组元素，A组元素在所述氧化物中典型地为三价并且既未导致载流子产生，也未导致补偿。C组元素的添加可实现良好可控的稳定的载流子产生。
A组元素更优选为Sc、Y、和Ln(镧系元素)。这些元素和B组元素(In和Tl)的复合氧化物(复氧化物，络合物氧化物，complex oxide)均具有方铁锰矿结构。方铁锰矿结构是各向同性的并且是这样的结构：MO6(M为中心金属)八面体集中。即使X-射线衍射或电子束衍射显示非晶形的，该局部结构也得以保持。因此，当将C组元素添加至所述涂布液时，有效地实现了替代掺杂。
A组元素的Al和Ga的氧化物具有刚玉结构和β-Ga2O3结构，它们不同于B组元素的氧化物的结构。然而，这两种结构均具有MO6八面体作为主要的配位多面体。因此，当以低的浓度存在时，这些元素可溶解于方铁锰矿结构中以形成固溶体。这些元素的浓度为约40原子％或更低，其取决于条件而变化。
而且，优选地，第一方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液不包括第1族元素、第2族元素、第11族元素、和第12族元素。这是因为这些元素在所述氧化物中为正一价或正二价并且阻碍由C组元素所致的电子掺杂的效果。
通过使用第一方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，能够获得具有期望的体积电阻率的n-型氧化物半导体膜。
注意，所获得的n-型氧化物半导体膜的体积电阻率可通过调节所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的条件例如所述材料将溶解于其中的溶剂的种类、配方、和浓度而控制。此外，所述n-型氧化物半导体膜的体积电阻率还可通过调节所述涂布液的涂布之后的热处理条件例如烘烤(烘干，bake)温度、烘烤时间、加热速度、冷却速度、和在烘烤期间的气氛(气体百分数和压力)而控制。
而且，可使用光来使材料分解和增强反应。而且，通过所形成的膜的退火，体积电阻率也变化。因此，优化退火温度和气氛也是有效的。
使用溅射方法、激光消融方法、和其它方法，一直难以实现均匀的目标配方。特别地，一直难以获得其中均匀添加约2％或更低的量的掺杂剂或痕量元素的膜。此外，溅射效率就各元素而言是不同的，并且因此一直难以在目标寿命的持续时间期间均匀地保持配方。此外，真空工艺的使用使得难以减少所述膜中的氧空位的量。这导致所述膜的性质的不稳定性。
第一方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的使用可解决真空工艺的所述问题，使得可制造具有均匀且稳定的配方的n-型氧化物半导体膜，并且使得可制造稳定且具有高性能的n-型氧化物半导体TFT。
<第二方面>
在第二方面中，本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液至少包括A组元素、B组元素、C组元素、和溶剂，并且如果需要，进一步包括其它组分。
A组元素为选自如下的至少一种：Zr、Hf、Ce、Si、和Ge。这些元素属于第3族元素、第4族元素、或第14族元素。Ce属于第3族元素，但是即使为正四价也是稳定的。
B组元素为选自如下的至少一种：Ti、Sn、和Pb。这些元素属于第4族元素或第14族元素。
C组元素为选自如下的至少一种：第5族元素、第6族元素、第7族元素、第8族元素、第9族元素、第10族元素、第15族元素、和第16族元素。
第二方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液优选地通过如下获得：将作为无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物的至少一种形式的A组元素、B组元素、和C组元素溶解于所述溶剂中。所述无机盐、所述氧化物、所述氢氧化物、所述有机酸盐、所述金属烷氧化物、所述有机金属、和所述金属络合物没有特别限制，只要这些均匀地溶解于所述溶剂中。所述无机盐、所述氧化物、所述氢氧化物、所述有机酸盐、所述金属烷氧化物、所述有机金属、和所述金属络合物可在所述溶剂中解离以变成离子。当将所述无机盐、所述氧化物、所述氢氧化物、所述有机酸盐、所述金属烷氧化物、所述有机金属、和所述金属络合物溶解于所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中时，所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中的浓度偏析几乎不发生。因此，所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液可长期使用。而且，由该涂布液制备的薄膜还具有均匀的配方，并且因此包括所述薄膜作为活性层的TFT还在性质方面具有优异的均匀性。
要求氧化物半导体具有高的迁移率。B组元素是本发明的涂布液的主要构成元素并且在由本发明的涂布液制备的氧化物薄膜的电子结构中构成导带的底部。即，Ti、Sn、和Pb的未被占据的3d-、5s-和6s-轨道构成具有低的有效质量的导带的底部，其实现了高的迁移率。同时，B组元素的氧化物容易产生氧空位以产生电子载流子。然而，这些氧空位不稳定并且通过外部气氛和后工艺而容易变化，从而导致电性质的不稳定性。对氧具有高的亲和性的A组元素用于消除这样的不稳定性。当由本涂布液制备的氧化物薄膜包括一定量的A组元素时，可抑制氧空位的产生，同时保持B组元素形成的电子结构。
氧空位的产生被组合使用的A组元素和B组元素所抑制。因此，在此状态下，电子载流子的数量不足。当将C组元素添加至所述涂布液时，可实现替代掺杂以产生足够数量的电子载流子。C组元素优选地在所述氧化物中以为正五价到八价的状态存在。该状态有效地产生电子载流子。类似于B组元素，A组元素在所述氧化物中典型地为四价并且既未导致载流子产生，也未导致补偿。C组元素的添加可实现良好可控的稳定的载流子产生。
而且，优选地，第二方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液不包括第1族元素、第2族元素、第3族元素、第11族元素、第12族元素、和第13族元素，条件是容许在第二方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中包括第3族元素Ce。这是因为这些元素在所述氧化物中为正一价、正二价、或正三价，并且阻碍由C组元素所致的电子掺杂的效果。
通过使用第二方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，能够获得具有期望的体积电阻率的n-型氧化物半导体膜。
注意，所获得的n-型氧化物半导体膜的体积电阻率可通过调节所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的条件例如所述材料将溶解于其中的溶剂的种类、配方、和浓度而控制。而且，所述n-型氧化物半导体膜的体积电阻率还可通过调节所述涂布液的涂布之后的热处理条件例如烘烤温度、烘烤时间、加热速度、冷却速度、和在烘烤期间的气氛(气体百分数和压力)而控制。
而且，可使用光来使材料分解和增强反应。而且，通过所形成的膜的退火，体积电阻率也变化。因此，优化退火温度和气氛也是有效的。
使用溅射方法、激光消融方法、和其它方法，一直难以实现均匀的目标配方。特别地，一直难以获得其中均匀添加约2％或更低的量的掺杂剂或痕量元素的膜。而且，溅射效率就各元素而言是不同的，并且因此一直难以在目标寿命的持续时间期间均匀地保持配方。此外，真空工艺的使用使得难以减少所述膜中的氧空位的量。这导致所述膜的性质的不稳定性。
第二方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的使用可解决真空工艺的所述问题，使得可制造具有均匀且稳定的配方的n-型氧化物半导体膜，并且使得可制造稳定且具有高性能的n-型氧化物半导体TFT。
下文中，将详细描述所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液。
所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液是通过将包括A组元素的含A组元素的化合物、包括B组元素的含B组元素的化合物、和包括C组元素的含C组元素的化合物溶解在所述溶剂中而获得的。
含A组元素的化合物的实例包括无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物。
含B组元素的化合物的实例包括无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物。
含C组元素的化合物的实例包括无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物。
下文中，将逐一描述以上化合物。
《含铟化合物》
在第一方面中，铟(In)属于B组元素。
在第一方面中，含铟化合物属于含B组元素的化合物。
所述含铟化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含铟化合物的实例包括有机铟化合物和无机铟化合物。
-有机铟化合物-
所述有机铟化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机铟化合物为各自包括铟和有机基团的化合物。铟和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、和可具有取代基的乙酰丙酮基。所述烷氧基的实例包括包含1-6个碳原子的烷氧基。所述酰氧基的实例包括包含1-10个碳原子的酰氧基。
所述取代基的实例包括卤素和四氢呋喃基。
所述有机铟化合物的实例包括三乙氧基铟、2-乙基己酸铟、和乙酰丙酮铟。
-无机铟化合物-
所述无机铟化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机铟化合物的实例包括含氧酸铟、卤化铟、氢氧化铟、和氰化铟。
含氧酸铟的实例包括硝酸铟、硫酸铟、和碳酸铟。
卤化铟的实例包括氟化铟、氯化铟、溴化铟、和碘化铟。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸铟和卤化铟是优选的，硝酸铟和氯化铟是更优选的。
硝酸铟没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸铟的实例包括硝酸铟水合物。硝酸铟水合物的实例包括硝酸铟三水合物和硝酸铟五水合物。
硫酸铟没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硫酸铟的实例包括无水硫酸铟和硫酸铟水合物。硫酸铟水合物的实例包括硫酸铟九水合物。
氯化铟没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化铟的实例包括氯化铟水合物。氯化铟水合物的实例包括氯化铟四水合物。
这些含铟化合物可为合成的或者可为市售产品。
《含铊化合物》
在第一方面中，铊(Tl)属于B组元素。
在第一方面中，含铊化合物属于含B组元素的化合物。
所述含铊化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含铊化合物的实例包括有机铊化合物和无机铊化合物。
-有机铊化合物-
所述有机铊化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机铊化合物为各自包括铊和有机基团的化合物。铊和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机铊化合物的实例包括2-乙基己酸铊、丙二酸铊、甲酸铊、乙醇铊、和乙酰丙酮铊。
-无机铊化合物-
所述无机铊化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机铊化合物的实例包括含氧酸铊和卤化铊。
含氧酸铊的实例包括销酸铊和硫酸铊。
卤化铊的实例包括氟化铊、氯化铊、溴化铊、和碘化铊。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸铊、卤化铊、和羧酸铊是优选的，销酸铊、氯化铊、甲酸铊、2-乙基己酸铊是更优选的。
销酸铊没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。销酸铊的实例包括销酸铊水合物。销酸铊水合物的实例包括销酸铊三水合物。
氯化铊没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化铊的实例包括氯化铊水合物。氯化铊水合物的实例包括氯化铊四水合物。
甲酸铊没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。甲酸铊的实例包括甲酸铊无水物。
2-乙基己酸铊没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。2-乙基己酸铊的实例包括2-乙基己酸铊无水物。
所述含铊化合物包括其中铊为正一价的化合物和其中铊为正三价的化合物。然而，这两种化合物均可用作所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的材料。优选的是，适当地选择烘烤条件，使得在烘烤之后获得的半导体膜中铊变成正三价。
这些含铊化合物可为合成的或者可为市售产品。
《含钪化合物》
在第一方面中，钪(Sc)属于A组元素。
在第一方面中，含钪化合物属于含A组元素的化合物。
所述含钪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含钪化合物的实例包括有机钪化合物和无机钪化合物。
-有机钪化合物-
所述有机钪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机钪化合物为各自包括钪和有机基团的化合物。钪和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机钪化合物的实例包括2-乙基己酸钪、异丙醇钪、和乙酰丙酮钪。-无机钪化合物-
所述无机钪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机钪化合物的实例包括含氧酸钪和卤化钪。
含氧酸钪的实例包括硝酸钪和碳酸钪。
卤化钪的实例包括卤化钪、氯化钪、溴化钪、和碘化钪。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸钪和卤化钪是优选的，硝酸钪和氯化钪是更优选的。
硝酸钪没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸钪的实例包括硝酸钪水合物。硝酸钪水合物的实例包括硝酸钪五水合物。
氯化钪没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化钪的实例包括氯化钪无水物和氯化钪水合物。氯化钪水合物的实例包括氯化钪六水合物。
这些含钪化合物可为合成的或者可为市售产品。
《含钇化合物》
在第一方面中，钇(Y)属于A组元素。
在第一方面中，含钇化合物属于含A组元素的化合物。
所述含钇化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含钇化合物的实例包括有机钇化合物和无机钇化合物。
-有机钇化合物-
所述有机钇化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机钇化合物为各自包括钇和有机基团的化合物。钇和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机钇化合物的实例包括2-乙基己酸钇、异丙醇钇、和乙酰丙酮钇。-无机钇化合物-
所述无机钇化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机钇化合物的实例包括含氧酸钇和卤化钇。
含氧酸钇的实例包括硝酸钇、硫酸钇、碳酸钇、和磷酸钇。
卤化钇的实例包括氟化钇、氯化钇、溴化钇、和碘化钇。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸钇和卤化钇是优选的，硝酸钇和氯化钇是更优选的。
硝酸钇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸钇的实例包括硝酸钇水合物。硝酸钇水合物的实例包括硝酸钇六水合物。
氯化钇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化钇的实例包括无水氯化钇和氯化钇水合物。氯化钇水合物的实例包括氯化钇六水合物。
这些含钇化合物可为合成的或者可为市售产品。
《含镧系元素的化合物》
在第一方面中，镧系元素(Ln)属于A组元素。
在第一方面中，含镧系元素的化合物属于含A组元素的化合物。
以下将描述作为所述含镧系元素的化合物的典型实例的含镧化合物、含铈化合物、和含镥化合物。
《<含镧化合物>》
镧(La)为镧系元素(Ln)的一个实例。
在第一方面中，镧(La)属于A组元素。
在第一方面中，含镧化合物属于含A组元素的化合物。
所述含镧化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含镧化合物的实例包括有机镧化合物和无机镧化合物。
-有机镧化合物-
所述有机镧化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机镧化合物为各自包括镧和有机基团的化合物。镧和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机镧化合物的实例包括2-乙基己酸镧、异丙醇镧、和乙酰丙酮镧。-无机镧化合物-
所述无机镧化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机镧化合物的实例包括含氧酸镧和卤化镧。
含氧酸镧的实例包括硝酸镧、硫酸镧、碳酸镧、和磷酸镧。
卤化镧的实例包括氟化镧、氯化镧、溴化镧、和碘化镧。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸镧和卤化镧是优选的，硝酸镧和氯化镧是更优选的。
硝酸镧没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸镧的实例包括硝酸镧水合物。硝酸镧水合物的实例包括硝酸镧四水合物和硝酸镧六水合物。
氯化镧没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化镧的实例包括无水氯化镧和氯化镧水合物。氯化镧水合物的实例包括氯化镧七水合物。
这些含镧化合物可为合成的或者可为市售产品。
《<含铈化合物>》
铈(Ce)为镧系元素(Ln)的一个实例。
在第一方面中，铈(Ce)属于A组元素。
在第二方面中，铈(Ce)属于A组元素。
在第一方面中，含铈化合物属于含A组元素的化合物。
在第二方面中，含铈化合物属于含A组元素的化合物。
所述含铈化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含铈化合物的实例包括有机铈化合物和无机铈化合物。
-有机铈化合物-
所述有机铈化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机铈化合物为各自包括铈和有机基团的化合物。铈和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机铈化合物的实例包括2-乙基己酸铈、异丙醇铈、和乙酰丙酮铈。
-无机铈化合物-
所述无机铈化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机铈化合物的实例包括含氧酸铈和卤化铈。
含氧酸铈的实例包括硝酸铈、硫酸铈、碳酸铈、和草酸铈。
卤化铈的实例包括氟化铈、氯化铈、溴化铈、和碘化铈。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸铈和卤化铈是优选的，硝酸铈和氯化铈是更优选的。
硝酸铈没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸铈的实例包括硝酸铈水合物。硝酸铈水合物的实例包括硝酸铈六水合物。
氯化铈没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化铈的实例包括无水氯化铈和氯化铈水合物。氯化铈水合物的实例包括氯化铈七水合物。
这些含铈化合物可为合成的或者可为市售产品。
《<含镥化合物>》
镥(Lu)为镧系元素(Ln)的一个实例。
在第一方面中，镥(Lu)属于A组元素。
在第一方面中，含镥化合物属于含A组元素的化合物。
所述含镥化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含镥化合物的实例包括有机镥化合物和无机镥化合物。
-有机镥化合物-
所述有机镥化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机镥化合物为各自包括镥和有机基团的化合物。镥和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机镥化合物的实例包括2-乙基己酸镥、异丙醇镥、和乙酰丙酮镥。
-无机镥化合物-
所述无机镥化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机镥化合物的实例包括含氧酸镥和卤化镥。
含氧酸镥的实例包括硝酸镥、硫酸镥、碳酸镥、和草酸镥。
卤化镥的实例包括氟化镥、氯化镥、溴化镥、和碘化镥。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸镥和卤化镥是优选的，硝酸镥和氯化镥是更优选的。
硝酸镥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸镥的实例包括硝酸镥水合物。硝酸镥水合物的实例包括硝酸镥六水合物。
氯化镥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化镥的实例包括无水氯化镥和氯化镥水合物。氯化镥水合物的实例包括氯化镥六水合物。
这些含镥化合物可为合成的或者可为市售产品。
《含钛化合物》
在第一方面中，钛(Ti)属于C组元素。
在第二方面中，钛(Ti)属于B组元素。
在第一方面中，含钛化合物属于含C组元素的化合物。
在第二方面中，含钛化合物属于含B组元素的化合物。
所述含钛化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含钛化合物的实例包括有机钛化合物和无机钛化合物。
-有机钛化合物-
所述有机钛化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机钛化合物为各自包括钛和有机基团的化合物。钛和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机钛化合物的实例包括2-乙基己酸钛、异丙醇钛、和乙酰丙酮钛。-无机钛化合物-
所述无机钛化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机钛化合物的实例包括含氧酸钛和卤化钛。
含氧酸钛的实例包括硫酸钛和硫酸氧钛。
卤化钛的实例包括氟化钛、氯化钛、溴化钛、和碘化钛。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸钛和卤化钛是优选的，硫酸钛和氯化钛是更优选的。
硫酸钛没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硫酸钛的实例包括硫酸钛无水物。
氯化钛没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化钛的实例包括无水氯化钛。
这些含钛化合物可为合成的或者可为市售产品。
《含锆化合物》
在第一方面中，锆(Zr)属于C组元素。
在第二方面中，锆(Zr)属于A组元素。
在第一方面中，含锆化合物属于含C组元素的化合物。
在第二方面中，含锆化合物属于含A组元素的化合物。
所述含锆化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含锆化合物的实例包括有机锆化合物和无机锆化合物。
-有机锆化合物-
所述有机锆化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机锆化合物为各自包括锆和有机基团的化合物。锆和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机锆化合物的实例包括2-乙基己酸锆、异丙醇锆、和乙酰丙酮锆。-无机锆化合物-
所述无机锆化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机锆化合物的实例包括含氧酸锆和卤化锆。
含氧酸锆的实例包括硝酸氧锆、硫酸锆、碳酸锆、和氢氧化锆。
卤化锆的实例包括氟化锆、氯化锆、溴化锆、和碘化锆。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸锆和卤化锆是优选的，硝酸氧锆和氯化锆是更优选的。
硝酸氧锆没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸氧锆的实例包括硝酸氧锆水合物。硝酸氧锆水合物的实例包括硝酸氧锆二水合物。
氯化锆没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化锆的实例包括无水氯化锆和氯氧化锆水合物。
这些含锆化合物可为合成的或者可为市售产品。
《含铪化合物》
在第一方面中，铪(Hf)属于C组元素。
在第二方面中，铪(Hf)属于A组元素。
在第一方面中，含铪化合物属于含C组元素的化合物。
在第二方面中，含铪化合物属于含A组元素的化合物。
所述含铪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含铪化合物的实例包括有机铪化合物和无机铪化合物。
-有机铪化合物-
所述有机铪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机铪化合物为各自包括铪和有机基团的化合物。铪和所述有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。所述有机铪化合物的实例包括2-乙基己酸铪、丁醇铪、和乙酰丙酮铪。
-无机铪化合物-
所述无机铪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述无机铪化合物的实例包括含氧酸铪和卤化铪。
含氧酸铪的实例包括硫酸铪。
卤化铪的实例包括氟化铪、氯化铪、溴化铪、和碘化铪。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸铪和卤化铪是优选的，硫酸铪和氯化铪是更优选的。
氯化铪没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化铪的实例包括无水氯化铪和氯化铪四氢呋喃络合物。
这些含铪化合物可为合成的或者可为市售产品。
如上所述，已经详细地描述了包括铟(In)、铊(Tl)、钪(Sc)、钇(Y)、镧系元素[镧(La)、铈(Ce)、和镥(Lu)]、钛(Ti)、锆(Zr)、和铪(Hf)的化合物。类似描述适用于例如硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、锡(Sn)、铅(Pb)、硅(Si)、和锗(Ge)。
《含C组元素的化合物》
第一方面中的含C组元素的化合物的实例包括含第4族元素的化合物、含第5族元素的化合物、含第6族元素的化合物、含第7族元素的化合物、含第8族元素的化合物、含第9族元素的化合物、含第10族元素的化合物、含第14族元素的化合物、含第15族元素的化合物、和含第16族元素的化合物。
第二方面中的含C组元素的化合物的实例包括含第5族元素的化合物、含第6族元素的化合物、含第7族元素的化合物、含第8族元素的化合物、含第9族元素的化合物、含第10族元素的化合物、含第15族元素的化合物、和含第16族元素的化合物。
所述含第4族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第4族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第4族元素的实例包括钛、锆、和铪。
所述含第5族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第5族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第5族元素的实例包括钒、铌、和钽。
所述含第6族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第6族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第6族元素的实例包括铬、钼、和钨。
所述含第7族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第7族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第7族元素的实例包括锰和铼。
所述含第8族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第8族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第8族元素的实例包括铁、钌、和锇。
所述含第9族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第9族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第9族元素的实例包括钴、铑、和铱。
所述含第10族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第10族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第10族元素的实例包括镍、钯、和铂。
所述含第14族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第14族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第14族元素的实例包括硅、锗、锡、和铅。
所述含第14族元素的化合物包括其中第14族元素为正二价的化合物和其中第14族元素为正四价的化合物。然而，这两种化合物均可用作所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的材料。优选的是，适当地选择烘烤条件，使得在烘烤之后获得的半导体膜中第14族元素变成正四价。
所述含第15族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第15族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第15族元素的实例包括锑和铋。
所述含第15族元素的化合物包括其中第15族元素为正三价的化合物和其中所述第15族元素为正五价的化合物。然而，这两种化合物均可用作所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的材料。优选的是，适当地选择烘烤条件，使得在烘烤之后获得的半导体膜中第15族元素变成正五价。
所述含第16族元素的化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述含第16族元素的化合物的实例包括有机金属化合物和无机金属化合物。
所述第16族元素的实例包括硒和碲。
所述含第16族元素的化合物包括其中第16族元素为四价的化合物和其中第16族元素为六价的化合物。然而，这两种化合物均可用作所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的材料。优选的是，适当地选择烘烤条件，使得在烘烤之后获得的半导体膜中第16族元素变成正六价。
-有机金属化合物-
含C组元素的化合物中的有机金属化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述有机金属化合物为各自包括所述金属和有机基团的化合物。所述金属和有机基团经由例如离子键、共价键、或配位键结合。
所述有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中示例的有机基团。
所述有机金属化合物的实例包括羧酸盐、金属烷氧化物、乙酰丙酮基络合物、和羰基金属。
-无机金属化合物-
含C组元素的化合物中的无机金属化合物的实例包括含氧酸、卤化物、氢氧化物、氧化物、卤氧化物、和氰化物。
含氧酸的实例包括硝酸盐、硫酸盐、和碳酸盐。
卤化物的实例包括氟化物、氯化物、溴化物、和碘化物。
在它们之中，就在各种溶剂中的高溶解性而言，含氧酸和卤化物是优选的，硝酸盐和氯化物是更优选的。
这些化合物可为合成的或者可为市售产品。
第一方面中的C组元素在材料中具有多种化合价。然而，当将C组元素与另外的材料一起混合、溶解、和烘烤时，C组元素的化合价变得高于A组元素和B组元素的三价。因此，C组元素具有产生载流子电子的效果。
在第一方面中，为了通过C组元素实现n-型替代掺杂，向所要替代的阳离子位点引入具有比所述阳离子位点大的化合价的替代阳离子和保持局部结构是重要的。在使用第一方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的情况下，即使如通过X-射线衍射所观察的，发现烘烤之后获得的膜是非晶形的(长程结构不是周期性的)，短程结构和中程结构也得以保持。在此状态下，如果可以将具有合适能级的掺杂剂引入到所要替代的阳离子位点中，则产生载流子。n-型掺杂是通过如下进行的：将三价铟离子和三价铊离子的至少一种用选自作为具有更大化合价的掺杂剂的四价金属离子、五价金属离子、六价金属离子、七价金属离子、和八价金属离子的至少一种替代，以使得可产生电子载流子。
第二方面中的C组元素在材料中具有多种化合价。然而，当将C组元素与另外的材料混合、溶剂、和烘烤时，C组元素的化合价变成高于A组元素和B组元素的四价。因此，C组元素具有产生载流子电子的效果。
在第二方面中，为了通过C组元素实现n-型替代掺杂，在所要替代的阳离子位点中引入具有比所述阳离子位点大的化合价的替代阳离子以及保持局部结构是重要的。在使用第二方面的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的情况下，即使如通过X-射线衍射所观察的，发现烘烤之后获得的膜是非晶形的(长程结构不是周期性的)，短程结构和中程结构也得以保持。在此状态下，如果可以将具有合适能级的掺杂剂引入到所要替代的阳离子位点中，则产生载流子。N-型掺杂是通过如下进行的：将选自四价钛离子、四价锡离子、和四价铅离子的至少一种用选自作为具有更大化合价的掺杂剂的五价金属离子、六价金属离子、七价金属离子、和八价金属离子的至少一种替代，以使得可产生电子载流子。
在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中，A组元素的原子总数(NA)和B组元素的原子总数(NB)优选地满足下式(1)。
[数学式1]
0.02≤[NA/NB]≤0.2 式(1)
此处，A组元素的原子和B组元素的原子可处于离子状态。
在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中，C组元素的原子总数(NC)和B组元素的原子总数(NB)优选地满足下式(2)。
[数学式2]
0.0001≤[NC/NB]≤0.05 式(2)
此处，B组元素的原子和C组元素的原子可处于离子状态。
当所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液满足式(1)和式(2)的至少一个、优选地满足式(1)和式(2)两者时，通过涂布所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液而形成的n-型氧化物半导体膜可具有使得能够有效地充当所述场效应晶体管的活性层的体积电阻率。
当[NC/NB]满足式(2)时，所获得的n-型氧化物半导体膜的体积电阻率不过高。包括以上n-型氧化物半导体膜作为活性层的场效应晶体管具有高的开(ON)/关(OFF)比并且呈现出良好的晶体管性质。
当[NA/NB]满足式(1)时，所获得的n-型氧化物半导体膜不被氧空位如此敏感地影响。因此，获得良好性质的工艺范围变得更宽。而且，所获得的n-型氧化物半导体膜的体积电阻率未增加，并且迁移率的降低不容易发生。
要求在显示器的驱动电路中作为场效应晶体管的活性层使用的氧化物半导体膜具有高的载流子迁移率和所谓的常关特性。为了实现高的载流子迁移率和常关特性，所述氧化物半导体膜的体积电阻率优选为10-2Ωcm或更大但是109Ωcm或更小。
当所述活性层中使用的氧化物半导体膜的体积电阻率高时，实现在通过栅电压控制所产生的开状态下高的载流子迁移率可为困难的。因此，所述氧化物半导体膜的体积电阻率更优选为106Ωcm或更小。
当所述活性层中使用的氧化物半导体膜的体积电阻率低时，降低在通过栅电压控制所产生的关状态下的Ids(漏-源电流)可为困难的。因此，所述氧化物半导体膜的体积电阻率更优选为10-1Ωcm或更大。
作为用于控制所述氧化物半导体膜的体积电阻率的具体方法，典型地使用调节所述膜中的氧的量(氧空位的密度)以改变载流子密度的方法。然而，该方法必须通过适当地调节烘烤条件而实现期望的载流子密度并且使得工艺余量(process margin)窄。而且，由于后工艺和偏压应力的影响，TFT性质容易变化。
在本发明中，可通过将阳离子用具有不同化合价的阳离子替代而控制载流子密度。这可充分地减少氧空位并且因此可获得稳定的TFT性质。
在第一方面中，当将所述n-型氧化物半导体膜中所要替代的三价阳离子用具有更高化合价的阳离子替代时，所述n-型氧化物半导体膜可有效地产生载流子。结果，不必在烘烤过程中增加氧空位来产生载流子，这使得可降低工艺温度。
在第二方面中，当将所述n-型氧化物半导体膜中所要替代的四价阳离子用具有更高化合价的阳离子替代时，所述n-型氧化物半导体膜可有效地产生载流子。结果，不必在烘烤过程中增加氧空位来产生载流子，这使得可降低工艺温度。
涂布和烘烤所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的过程可在大气中进行。因此，与真空成膜过程相比，氧空位可充分减少。
作为用于控制通过所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液形成的氧化物半导体膜的体积电阻率的方法，最有效的是满足式(1)和式(2)的范围。结果，可获得作为TFT的活性层是有效的氧化物半导体膜。
《溶剂》
所述溶剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为有机溶剂。
《<有机溶剂>》
所述有机溶剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机溶剂优选为选自如下的至少一种：有机酸、有机酸酯、芳香族化合物、二醇、二醇醚、非质子极性溶剂、环状醚、醇、和氨基醇。
-有机酸-
所述有机酸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机酸的实例包括乙酸、乳酸、丙酸、辛酸、新癸酸、及其衍生物。
这些可单独或组合使用。
-有机酸酯-
所述有机酸酯没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述有机酸酯的实例包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乳酸甲酯、丙酸丙酯、及其衍生物。
这些可单独或组合使用。
-芳香族化合物-
所述芳香族化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述芳香族化合物的实例包括甲苯、二甲苯、均三甲苯、及其衍生物。
这些可单独或组合使用。
-非质子极性溶剂-
非质子极性溶剂良好地溶解材料化合物并且在溶解之后具有高的稳定性。因此，当将所述非质子极性溶剂用在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中时，可获得具有高的均匀性和更少缺陷的n-型氧化物半导体膜。
所述非质子极性溶剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述非质子极性溶剂的优选实例包括异佛尔酮、碳酸亚丙酯、四氢呋喃、二氢呋喃-2(3H)-酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、及其衍生物。
这些可单独或组合使用。
-二醇醚-
所述二醇醚良好地溶解含A组元素的化合物、含B组元素的化合物、和含C组元素的化合物，并且在溶解之后具有高的稳定性。因此，当将所述二醇醚用在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中时，可获得具有高的均匀性和更少缺陷的n-型氧化物半导体膜。
所述二醇醚没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为亚烷基二醇单烷基醚。所述二醇醚的碳原子数优选为3-8。
所述亚烷基二醇单烷基醚优选为选自如下的至少一种：乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇-1-单甲基醚、和丙二醇-1-单丁基醚。这些亚烷基二醇单烷基醚具有约120摄氏度-约180摄氏度的沸点，这使得可将所述涂布液在相对低的温度下短时间烘烤。而且，可获得在烘烤之后杂质例如碳和有机物质低的氧化物半导体膜。
这些可单独或组合使用。
所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中所述二醇醚的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
-二醇-
所述二醇醚优选地与二醇组合使用。所述二醇醚典型地具有约1.3cp-约3.5cp的低粘度。因此，当将所述二醇醚与具有高粘度的二醇混合时，可容易地调节所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的粘度。
据信，所述二醇与各种金属盐配位以改善所述金属盐的热稳定性。因此形成了稳定的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液。
所述二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述二醇的实例包括烷烃二醇和一缩二亚烷基二醇。所述二醇的碳原子数优选为2-6。所述二醇更优选为选自如下的至少一种：二甘醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、和1,3-丁二醇。
这些可单独或组合使用。
包括6个或更少碳原子的二醇具有高的挥发性。因此，所述二醇几乎未残留在所形成的n-型氧化物半导体膜中，以避免在烘烤之后所述n-型氧化物半导体膜的致密性的降低。当所述n-型氧化物半导体膜的致密性降低时，所述半导体膜的载流子迁移率可降低而使开电流降低。
包括2-6个碳原子的二醇具有约180摄氏度-约250摄氏度的沸点。因此，当将所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液在涂布之后烘烤时所述二醇挥发，并且所述二醇几乎未残留在所述n-型氧化物半导体膜中。而且，上述二醇具有约10cp-约110cp的粘度。因此，当将所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液通过例如喷墨方法涂布时，所述二醇防止所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液在所述涂布液的液滴碰到基底上时被铺展。当将所述涂布液通过旋涂方法或模头涂布方法涂布时，可通过调节所述涂布液的粘度而容易地控制膜厚。
在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中，在全部溶剂量中的所述有机溶剂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述量优选为50％质量-100％质量、更优选80％质量-100％质量。当其余部分的大部分为典型的无机溶剂水(其表面张力为72达因/cm高)时，可导致差的通过喷墨的排出性质。此外，所述涂布液可容易在喷嘴的末梢处干燥而导致喷嘴的堵塞，因为水具有100摄氏度的低沸点。而且，当将所获得的涂布液通过旋涂方法或模头涂布方法涂布时，所述涂布液对基底的润湿性由于高的表面张力而是差的并且因此可未均匀地涂布。当量落在所述更优选的范围内时，所获得的涂布液的表面张力可为低的，这就排出能力和干燥能力而言是有利的。
在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中，所述n-型氧化物半导体膜的材料(例如，含A组元素的化合物、含B组元素的化合物、和含C组元素的化合物)对所述有机溶剂的比率没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。优选的是，相对于1L所述溶剂，所述n-型氧化物半导体膜的材料的总量为0.05mol-0.5mol。当所述材料的总量为0.05mol或更大时，在烘烤之后将形成的n-型氧化物半导体膜的厚度不是薄的，以容易地形成连续膜。而且，为了获得期望厚度而必需的涂布的次数减少，导致高的生产率。当将所述涂布液通过喷墨方法涂布时，落在0.5mol或更少的范围内的所述材料的总量使在喷墨喷嘴的末梢中导致的喷嘴堵塞的次数减少。
在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中，所述含A组元素的化合物、所述含B组元素的化合物、和所述含C组元素的化合物优选地溶解在所述有机溶剂中。
<用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的制造方法>
所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的制造方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括通过如下制造所述涂布液的方法：在制备金属盐二醇溶液和金属盐二醇醚溶液之后，将所述溶液以期望的比率混合。
本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液为用于制造n-型氧化物半导体膜的合适涂布液。特别地，满足式(1)和式(2)的至少一个(优选地满足式(1)和式(2)两者)的所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液对于用于制造场效应晶体管的活性层的涂布液是合适的。
(n-型氧化物半导体膜)
本发明的n-型氧化物半导体膜的一个方面是通过如下获得的：将本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在待涂布的物体上，和
将所述物体干燥并且在所述干燥之后烘烤所述物体。
本发明的n-型氧化物半导体膜的一个方面是本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的烘烤产物。
所述n-型氧化物半导体膜可通过例如本发明的用于制造所述n-型氧化物半导体膜的以下方法获得。
(用于制造n-型氧化物半导体膜的方法)
在用于制造本发明的n-型氧化物半导体膜的方法中，将本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在待涂布的物体上，然后将所述物体干燥，然后烘烤。
当所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液满足式(1)和式(2)的至少一个(优选地满足式(1)和式(2)两者)时，可获得特别适合用于场效应晶体管的活性层的n-型氧化物半导体膜。
待涂布的物体没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述物体的实例包括玻璃基底和塑料基底。
当将所述n-型氧化物半导体膜用于场效应晶体管的活性层中时，所使用的物体为例如基底或栅绝缘层。所述基底的形状、结构、和尺寸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述基底的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括玻璃基底和塑料基底。
用于所述涂布的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括丝网印刷方法、辊涂方法、浸涂方法、旋涂方法、模头涂布方法、喷墨方法、和纳米压印方法。在它们之中，喷墨方法和纳米压印方法(其可控制待附着的所述涂布液的量)是优选的，因为在具有期望形状的n-型氧化物半导体膜的制造例如场效应晶体管的制造中可获得所设计的沟道宽度(换而言之，具有期望形状的活性层)。当将所述涂布液通过喷墨方法和纳米压印方法涂布时，所述涂布液可在室温下涂布。然而，优选的是，加热至约40摄氏度-约100摄氏度的基底(待涂布的物体)使得可防止所述涂布液在所述涂布液碰到所述基底的表面上之后立即通过润湿而被铺展。优选的是，旋涂方法和模头涂布方法容易与现有的光刻技术组合使用。
所述干燥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要可除去所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中的挥发性组分。注意，在所述干燥中，不必将挥发性组分完全除去，并且可将挥发性组分以挥发性组分不妨碍所述烘烤的程度除去。
所述烘烤的温度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述温度高于或等于所述涂布液中包括的金属元素形成氧化物时的温度并且所述温度低于所述基底(待涂布的物体)通过热而变形时的温度。所述烘烤的温度优选为150摄氏度-600摄氏度。
所述烘烤的气氛没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。例如，氧气气氛和包括氧气的空气是优选的。以上气氛使所述金属元素化合物或者溶剂中包括的有机物质和阴离子氧化和气化以从所述膜除去。而且，当减少所述膜中的氧空位以改善膜品质时，可改善通过C组元素的引入所致的掺杂效率。此外，以上气氛可改善载流子密度的控制性。
所述烘烤的时间没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所要形成的n-型氧化物半导体膜的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述平均厚度优选为1nm-200nm、更优选地2nm-100nm、特别优选地5nm-50nm。
所述n-型氧化物半导体膜的应用没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。例如，当所述n-型氧化物半导体膜具有10-2Ωcm或更大但是103Ωcm或更小的体积电阻率时，所述n-型氧化物半导体膜可用于场效应晶体管的活性层。具有10-1Ωcm或更大但是101Ωcm或更小的体积电阻率的n-型氧化物半导体膜是特别优选的。而且，例如，具有大于106Ωcm的体积电阻率的n-型氧化物半导体膜可用于抗静电膜。
(场效应晶体管)
本发明的场效应晶体管至少包括栅电极、源电极、漏电极、活性层、和栅绝缘层，并且如果需要，进一步包括其它部件(成员)。
本发明的场效应晶体管可例如通过本发明的场效应晶体管制造方法制造。
<栅电极>
所述栅电极没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述栅电极为配置成施加栅电压的电极。
所述栅电极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括金属(例如，铂、钯、金、银、铜、锌、铝、镍、铬、钽、钼、和钛)、这些金属的合金、以及这些金属的混合物。而且，所述材料的实例包括导电氧化物(例如，氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化镓、和氧化铌)、以上氧化物的络合物化合物、以及其混合物。
所述栅电极的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为40nm-2微米、更优选70nm-1微米。
<栅绝缘层>
所述栅绝缘层没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述栅绝缘层为形成于所述栅电极与所述活性层之间的绝缘层。
所述栅绝缘层的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括无机绝缘材料和有机绝缘材料。
所述无机绝缘材料的实例包括氧化硅、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、以及其混合物。
所述有机绝缘材料的实例包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、和线型酚醛清漆树脂。
所述栅绝缘层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为30nm-3微米、更优选100nm-1微米。
<源电极和漏电极>
所述源电极和所述漏电极没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所述源电极的材料和所述漏电极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。这些材料的实例包括如在所述栅电极的示例性材料中描述的相同材料。
所述源电极和所述漏电极的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为40nm-2微米、更优选70nm-1微米。
<活性层>
在一个方面中，所述活性层为形成于所述源电极与所述漏电极之间并且由n-型氧化物半导体膜形成的活性层。所述活性层包括通过涂布本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液而获得的n-型氧化物半导体膜。
而且，在另一方面中，所述活性层为形成于所述源电极与所述漏电极之间并且由n-型氧化物半导体膜形成的活性层。所述活性层包括本发明的n-型氧化物半导体膜。
所述活性层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为1nm-200nm、更优选5nm-100nm。
所述场效应晶体管的结构没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述结构的实例包括底栅/底接触场效应晶体管(图1)、底栅/顶接触场效应晶体管(图2)、顶栅/底接触场效应晶体管(图3)、和顶栅/顶接触场效应晶体管(图4)。
此处，在图1-4中，分别地，附图标记1表示基底，附图标记2表示栅电极，附图标记3表示栅绝缘层，附图标记4表示源电极，附图标记5表示漏电极，和附图标记6表示活性层。
本发明的场效应晶体管可适宜用于：用于逻辑电路和像素电路例如液晶显示器、有机EL显示器、和电致变色显示器的场效应晶体管。
(用于制造场效应晶体管的方法)
用于制造本发明的场效应晶体管的方法(第一制造方法)包括：
在基底上形成栅电极的步骤；
在所述栅电极上形成栅绝缘层的步骤；
在所述栅绝缘层上形成彼此间隔开的源电极和漏电极的步骤；和
在所述栅绝缘层上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层的步骤，所述活性层由n-型氧化物半导体形成。
用于制造本发明的场效应晶体管的方法(第二制造方法)包括：
在基底上形成彼此间隔开的源电极和漏电极的步骤；
在所述基底上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层的步骤，所述活性层由n-型氧化物半导体形成；
在所述活性层上形成栅绝缘层的步骤；和
在所述栅绝缘层上形成栅电极的步骤。
<第一制造方法>
下文中将描述所述第一制造方法。
-基底-
所述基底的形状、结构、和尺寸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所述基底没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述基底的实例包括玻璃基底和塑料基底。
所述玻璃基底的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括无碱玻璃和二氧化硅玻璃。
所述塑料基底的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括聚碳酸酯(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)。
注意，所述基底优选地经历预处理(例如，氧等离子体、UV-臭氧、和通过UV照射的清洗)以清洗所述基底的表面和改善紧密粘附性。
-栅电极形成步骤-
所述栅电极形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述基底上形成栅电极的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过如下形成栅电极的步骤：通过例如溅射方法或浸涂方法形成膜以通过光刻法将所述膜图案化；和(ii)通过如下形成栅电极的步骤：通过印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印、或者凹版印刷直接形成具有期望形状的膜。
-栅绝缘层形成步骤-
所述栅绝缘层形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述栅电极上形成栅绝缘层的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过如下形成栅绝缘层的步骤：通过例如溅射方法或浸涂方法形成膜以通过光刻法将所述膜图案化；和(ii)通过如下形成栅绝缘层的步骤：通过印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜。-源电极和漏电极形成步骤-
所述源电极和漏电极形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述栅绝缘层上形成彼此间隔开的源电极和漏电极的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过如下形成源电极和漏电极的步骤：通过例如溅射方法或浸涂方法形成各膜以通过光刻法将所述膜图案化；和(ii)通过如下形成源电极和漏电极的步骤：通过印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望形状的各膜。
-活性层形成步骤-
所述活性层形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述栅绝缘层上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层的步骤，所述活性层由通过涂布本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液而获得的n-型氧化物半导体形成。
在所述活性层形成步骤中，优选的是，在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中，调节A组的原子总数(NA)、B组的原子总数(NB)、和C组的原子总数(NC)以控制所述n-型氧化物半导体的选自体积电阻率、载流子迁移率、和载流子密度的至少一种。结果，可获得具有期望性质(例如，阈值电压)的场效应晶体管。特别地，所述含C组元素的化合物可在所述活性层中有效地产生载流子，导致低的工艺温度。
在所述活性层形成步骤中，优选的是，所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液包括所述二醇醚和所述二醇，并且通过调节所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中所述二醇醚与所述二醇之间的混合比率而控制所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的粘度。而且，为了获得期望的膜厚、期望的表面形状、和期望的涂布性质，可向所述涂布液添加其它溶剂，或者可调节所述涂布液的浓度。结果，所述涂布液的涂布性质优异，并且可获得具有良好的沟道形成状态的场效应晶体管。
通过涂布所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液而形成n-型氧化物半导体的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括通过如下形成n-型氧化物半导体的方法：将所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在其上形成有所述栅绝缘层的所述基底上，以在将所述基底干燥之后烘烤所述基底。
所述涂布的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括丝网印刷方法、辊涂方法、浸涂方法、旋涂方法、模头涂布方法、喷墨方法、和纳米压印方法。在它们之中，喷墨方法和纳米压印方法(其可控制待附着的所述涂布液的量)是优选的，因为在所述场效应晶体管的制造中可获得所设计的沟道宽度(换而言之，具有期望形状的活性层)。优选的是，旋涂方法和模头涂布方法容易与现有的光刻法技术组合使用。
所述干燥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要可除去所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中的挥发性组分。注意，在所述干燥中，不必将挥发性组分完全除去，并且可将挥发性组分以所述溶剂不妨碍所述烘烤的程度除去。
所述烘烤的温度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为150摄氏度-600摄氏度。
在所述第一制造方法中，不考虑所述源电极和漏电极形成步骤与所述活性层形成步骤的顺序。所述活性层形成步骤可在所述源电极和漏电极形成步骤之后进行，和所述源电极和漏电极形成步骤可在所述活性层形成步骤之后进行。
在所述第一制造方法中，当所述活性层形成步骤在所述源电极和漏电极形成步骤之后进行时，可产生底栅/底接触场效应晶体管。
在所述第一制造方法中，所述源电极和漏电极形成步骤在所述活性层形成步骤之后进行，可产生底栅/顶接触场效应晶体管。
此处，将参照图5A-5D描述底栅/底接触场效应晶体管的制造方法。
首先，通过溅射方法在由例如玻璃基底形成的基底1上形成由例如铝形成的导体膜。然后，将如此形成的导体膜通过光刻法图案化以形成栅电极2(图5A)。
接着，通过溅射方法在栅电极2和基底1上形成由例如SiO2形成的栅绝缘层3以覆盖栅电极2(图5B)。
然后，通过溅射方法在栅绝缘层3上形成由例如ITO形成的导体膜。将如此形成的导体膜通过蚀刻而图案化以形成源电极4和漏电极5(图5C)。
通过喷墨方法将所述用于形成氧化物半导体膜的涂布液涂布在栅绝缘层3上以覆盖形成于源电极4与漏电极5之间的沟道区域。使所涂布的涂布液经历热处理以形成由所述氧化物半导体膜形成的活性层6(图5D)。
如上所述，制得场效应晶体管。
<第二制造方法>
下文中将描述所述第二制造方法。
-基底-
所述基底没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述基底的实例包括与在所述第一制造方法的描述中示例的相同的基底。
-源电极和漏电极形成步骤-
所述源电极和漏电极形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述基底上形成间隔的源电极和漏电极的步骤。所述步骤的实例包括与在所述第一制造方法中的源电极和漏电极形成方法的描述中示例的步骤相同的步骤。
-活性层形成步骤-
所述活性层形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述基底上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层的步骤，所述活性层由通过在所述基底上涂布本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液而获得的n-型氧化物半导体形成。
通过涂布所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液而形成n-型氧化物半导体的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括与在所述第一制造方法中的活性层形成步骤的描述中示例的方法相同的方法。
在所述活性层形成步骤中，优选的是，在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中，调节A组的原子总数(NA)、B组的原子总数(NB)、和C组的原子总数(NC)以控制所述n-型氧化物半导体的选自体积电阻率、载流子迁移率、和载流子密度的至少一种。结果，可获得具有期望性质(例如，阈值电压)的场效应晶体管。特别地，所述含C组元素的化合物可在所述活性层中有效地产生载流子，导致低的工艺温度。
在所述活性层形成步骤中，优选的是，所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液包括所述二醇醚和所述二醇，并且通过调节所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中所述二醇醚与所述二醇之间的混合比率而控制所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的粘度。而且，为了获得期望的膜厚、期望的表面形状、和期望的涂布性质，可向所述涂布液添加其它溶剂，或者可调节所述涂布液的浓度。结果，所述涂布液的涂布性质优异，并且可获得具有良好的沟道-形成状态的场效应晶体管。
-栅绝缘层形成步骤-
所述栅绝缘层形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述栅绝缘层形成步骤为在所述活性层上形成栅绝缘层的步骤。所述步骤的实例包括在所述第一制造方法中的栅绝缘层形成步骤的描述中示例的相同步骤。
-栅电极形成步骤-
所述栅电极形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述栅电极形成步骤为在所述栅绝缘层上形成栅电极的步骤。所述步骤的实例包括在所述第一制造方法中的栅电极形成步骤的描述中示例的相同步骤。
在所述第二制造方法中，不考虑所述源电极和漏电极形成步骤与所述活性层形成步骤的顺序。所述活性层形成步骤可在所述源电极和漏电极形成步骤之后进行，和所述源电极和漏电极形成步骤可在所述活性层形成步骤之后进行。
在所述第二制造方法中，当所述活性层形成步骤在所述源电极和漏电极形成步骤之后进行时，可制造顶栅/底接触场效应晶体管。
在所述第二制造方法中，所述源电极和漏电极形成步骤在所述活性层形成步骤之后进行，可制造顶栅/顶接触场效应晶体管。
(半导体元件)
本发明的半导体元件的一个方面包括本发明的n-型氧化物半导体膜。
本发明的半导体元件的另一方面在活性层中包括本发明的n-型氧化物半导体膜。
<活性层>
所述活性层没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述活性层包括本发明的n-型氧化物半导体膜。
所述n-型氧化物半导体膜本身可为所述活性层。
所述活性层的结构、形状、和尺寸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所述半导体元件的实例包括二极管、场效应晶体管、发光元件、和光电转换元件。
<二极管>
所述二极管没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述二极管的实例包括包含如下的二极管：第一电极、第二电极、和形成于所述第一电极与所述第二电极之间的所述活性层。上述二极管的实例包括pn结二极管和PIN光电二极管。
-Pn结二极管-
所述pn结二极管至少包括所述活性层，并且如果需要，进一步包括其它部件例如阳极(正极)和阴极(负极)。
--活性层--
所述活性层至少包括p-型半导体层和n-型半导体层，并且如果需要，进一步包括其它部件。
所述p-型半导体层和所述n-型半导体层彼此接触。
---P-型半导体层---
所述p-型半导体层的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所述p-型半导体层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为50nm-2,000nm。
---n-型半导体层---
所述n-型半导体层为本发明的n-型氧化物半导体膜。
所述n-型半导体层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是优选为50nm-2,000nm。
--阳极(正极)--
所述阳极与所述p-型半导体层接触。
所述阳极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括金属(例如，Mo、Al、Au、Ag、和Cu)以及所述金属的合金、透明导电氧化物例如氧化铟锡(ITO)和锑掺杂的氧化锡(ATO)、和有机导体例如聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT)和聚苯胺(PANI)。
所述阳极的形状、尺寸、和结构没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所述阳极被提供成与所述p-型半导体层接触。优选地在所述阳极与所述p-型半导体层之间形成欧姆接触。
所述阳极形成方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括(i)通过如下形成所述阳极的方法：通过例如溅射方法或浸涂方法形成膜以通过光刻法将所述膜图案化；和(ii)通过如下形成所述阳极的方法：通过印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜。
--阴极(负极)--
所述阴极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括与在所述阳极的描述中示例的相同的材料。
所述阴极的形状、尺寸、和结构没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所述阴极被提供成与所述n-型半导体层接触。优选地在所述阴极与所述n-型半导体层之间形成欧姆接触。
所述阴极形成方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括与在所述阳极的描述中示例的相同的方法。
实施例
接下来将通过实施例描述本发明，但是本发明不应被解释为限于这些实施例。
(实施例1-1)
<用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的制备>
提供和称取2-乙基己酸钇甲苯溶液(Y：8％质量)、2-乙基己酸铟甲苯溶液(In：5％质量)、和正丁醇钛，使得化合物中的金属元素Y、In、和Ti分别为5mmol、99.8mmol、和0.2mmol。将以上材料和均三甲苯(800mL)添加至烧杯。将所述材料在室温下混合和溶解以制备用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液。
(实施例1-2到1-12)
基于表1中呈现的材料配方，以与实施例1-1中相同的方式制备实施例1-2到1-12的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液。
[表1]
Figure BDA0001596957080000361
在表1和2中，所使用的材料和溶剂的名称如下。
<材料A>
Y(C8H15O2)3：2-乙基己酸钇
Sc(NO3)3·5H2O：硝酸钪五水合物
Ce(C8H15O2)3：2-乙基己酸铈
CeCl3·7H2O：氯化铈七水合物
Lu(NO3)3·6H2O：硝酸镥六水合物
Al(NO3)3·9H2O：硝酸铝九水合物
B(OH)3：硼酸
Ga(NO3)3·8H2O：硝酸镓八水合物
Y(NO3)3·6H2O：硝酸钇六水合物
La(NO3)3·6H2O：硝酸镧六水合物
LaCl3·7H2O：氯化镧七水合物
Gd(NO3)3·6H2O：硝酸钆六水合物
<材料B>
In(C8H15O2)3：2-乙基己酸铟
TlCl3·4H2O：氯化铊四水合物
Tl(C8H15O2)：2-乙基己酸铊(I)
Tl(NO3)3·3H2O：销酸铊三水合物
InCl3·4H2O：氯化铟四水合物
In(NO3)3·3H2O：硝酸铟三水合物
HCOOTl：甲酸铊
Tl(NO3)3·3H2O：销酸铊三水合物
<材料C>
Ti(OBu)4：四丁醇钛
ZrCl4：氯化锆
Nb(C8H15O2)4：2-乙基己酸铌
MoO2(C5H7O2)2：双(乙酰丙酮基)氧化钼(VI)
W(CO)6：六羰基钨
Re2O7：氧化铼
OsO4：氧化锇
IrCl4：氯化铱
PtCl4：氯化铂
SnCl2：氯化锡
SbCl3：氯化锑
TeCl4：氯化碲
<溶剂D>
PGME：丙二醇单甲基醚
EGME：乙二醇单甲基醚
GBL：γ-丁内酯
DMF：N,N-二甲基甲酰胺
<溶剂E>
EG：乙二醇
PG：1,2-丙二醇
BG：1,3-丁二醇
<溶剂F>
THF：四氢呋喃
IPA：异丙醇
MeOH：甲醇
BuOH：1-丁醇
(对比例1-1到1-6)
基于表2中呈现的材料配方，以与实施例1-1到1-12中相同的方式制备对比例1-1到1-6的涂布液。
[表2]
Figure BDA0001596957080000381
(实施例1-13)
使用喷墨设备，将表1中的涂布液1-6喷在已经用UV-臭氧清洗的具有热氧化膜(厚度：200nm)的Si基底上，以印刷精细图案。所述涂布液良好地喷出。将所述基底在已经被加热至120摄氏度的热板上干燥10分钟。将所述基底在大气中在400摄氏度烘烤1小时，以获得具有如图6中所示的期望图案的n-型氧化物半导体膜。
(实施例1-14到1-18)
以与实施例1-13中相同的方式，将表1中的涂布液1-2(实施例1-14)、涂布液1-4(实施例1-15)、涂布液1-5(实施例1-16)、涂布液1-9(实施例1-17)、和涂布液1-11(实施例1-18)各自喷出，干燥，并且烘烤以获得各自具有如上所述的相同的期望图案的n-型氧化物半导体膜。所有的n-型氧化物半导体膜均呈现出与实施例1-13类似的优异的喷出性质。
(实施例1-19)
使用旋涂设备，将表1中的涂布液1-10印刷在已经用UV-臭氧清洗的无碱玻璃基底上。成膜性质良好。将所述基底在大气中在烘箱中在120摄氏度干燥1小时，并且在大气中在400摄氏度烘烤1小时，以获得n-型氧化物半导体膜。如表3中所示，在所述基底上测量的9个部分的平均膜厚为30.70±0.52nm，表明形成了均匀的膜。将所述膜中40mm×40mm的区域划分成各自具有10mm×10mm的16个正方形的格子。测量9个格点的平均厚度。
[表3]
Figure BDA0001596957080000382
Figure BDA0001596957080000391
(实施例1-20到1-24)
以与实施例1-19中相同的方式，将表1中的涂布液1-1(实施例1-20)、涂布液1-3(实施例1-21)、涂布液1-7(实施例1-22)、涂布液1-8(实施例1-23)、和涂布液1-12(实施例1-24)各自喷出，干燥，和烘烤以获得n-型氧化物半导体膜。所有的n-型氧化物半导体膜均呈现出与实施例1-19中所呈现的相同的优异的成膜性质。
(实施例1-25到1-30)
<场效应晶体管的制造>
-栅电极的形成-
使用中性洗涤剂、纯水、和异丙醇对无碱玻璃基底进行超声清洁。将该基底干燥并且在90摄氏度用UV-臭氧进行处理10分钟。通过DC磁控管方法在所述无碱玻璃基底上形成具有100nm厚度的Mo膜。将所形成的膜通过光刻法图案化，以形成栅电极。
-栅绝缘层的形成-
接着，通过RF磁控管溅射方法在所述栅电极和所述无碱玻璃基底上形成具有300nm厚度的SiO2膜，以获得栅绝缘层。
-源电极和漏电极的形成-
接着，通过DC磁控管溅射方法在所述栅绝缘层上形成具有100nm厚度的ITO膜。将所形成的膜通过光刻法图案化以形成源电极和漏电极。此处，通过所述源电极的长度和所述漏电极的长度确定的沟道宽度为30微米，并且通过所述源电极与所述漏电极之间的间隔确定的沟道长度为10微米。
-活性层的形成-
使用喷墨设备，将涂布液1-2(实施例1-25)、涂布液1-4(实施例1-26)、涂布液1-5(实施例1-27)、涂布液1-6(实施例1-28)、涂布液1-9(实施例1-29)、和涂布液1-11(实施例1-30)各自涂布在所形成的源电极与漏电极之间的沟道上。
将由此获得的基底在已经被加热至120摄氏度的热板上干燥10分钟。将所述基底在大气中在450摄氏度烘烤1小时。而且，将所述基底在大气中在300摄氏度退火1小时以获得活性层。发现所获得的活性层的沟道部分具有约10nm的平均厚度。
如上所述，制得场效应晶体管。
(对比例1-7到1-9)
以与实施例1-25到1-30中相同的方式制造场效应晶体管。此处，使用表2中的涂布液1-21(对比例1-7)、涂布液1-22(对比例1-8)、和涂布液1-23(对比例1-9)来形成活性层。
(实施例1-31到1-36)
<场效应晶体管的制造>
以与实施例1-25到1-30中相同的方式在无碱玻璃基底上形成栅电极和栅绝缘膜。
-活性层的形成-
使用旋涂器，将涂布液1-1(实施例1-31)、涂布液1-3(实施例1-32)、涂布液1-7(实施例1-33)、涂布液1-8(实施例1-34)、涂布液1-10(实施例1-35)、和涂布液1-12(实施例1-36)各自涂布在所形成的源电极与漏电极之间的沟道上。
将由此获得的基底在大气中在烘箱中在120摄氏度干燥1小时。将经干燥的基底在大气中在400摄氏度烘烤1小时以获得n-型氧化物半导体膜。而且，通过光刻法获得具有期望形状的活性层。
-源电极和漏电极的形成-
接着，通过DC磁控管溅射方法形成具有100nm厚度的铝合金膜。将所形成的膜通过光刻法图案化以形成源电极和漏电极。此处，通过所述源电极的长度和所述漏电极的长度确定的沟道宽度为30微米，和通过所述源电极与所述漏电极之间的间隔确定的沟道长度为10微米。而且，将所述基底在大气中在300摄氏度退火1小时。
如上所述，制得场效应晶体管。
(对比例1-10到1-12)
以与实施例1-31到1-36中相同的方式制造场效应晶体管。使用表2中的涂布液1-24(对比例1-10)、涂布液1-25(对比例1-11)、和涂布液1-26(对比例1-12)来形成活性层。
<评价>
-体积电阻率-
使用半导体参数分析仪(半导体参数分析仪B1500A，可得自AgilentTechnologies,Inc.)以通过两端子方法测量所获得的场效应晶体管于在源与漏之间施加电压(0V至±20V)时的电流以测定活性层的体积电阻率。结果呈现于表4和5中。
-载流子迁移率和开/关比-
使用半导体参数分析仪设备(半导体参数分析仪B1500A，可得自AgilentTechnologies,Inc.)测量所获得的场效应晶体管在源-漏电压(Vds)为10V时栅电压(Vgs)与源-漏电流(Ids)之间的关系。实施例1-28的结果呈现于图7的图中。由图7确认，获得了良好的晶体管性质。此处，在图7中，“E”表示10的幂。具体地，“1E-04”为“0.0001”。在表4和5中，使用了该描述。
载流子迁移率是在饱和区域中计算的。而且，测定了开/关比。此处，在开/关比中，开值为当Vgs等于20V(Vgs＝20V)时的Ids值。结果呈现于表4和5中。
[表4]
Figure BDA0001596957080000411
通过将通过涂布实施例1-25到1-36中使用的本发明的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液获得的n-型氧化物半导体引入到活性层中而获得的场效应晶体管各自呈现出良好的晶体管性质(例如，高的载流子迁移率(即使在约450摄氏度的工艺温度下)和大的开/关比)。
当[NA/NB]满足式(1)且[NC/NB]满足式(2)时，作为场效应晶体管的活性层所需要的体积电阻率，所述活性层的体积电阻率是非常合适的。此外，所述晶体管呈现出非常优异的晶体管性质例如非常高的载流子迁移率和非常高的开/关比。
对比例1-7到1-12的场效应晶体管的性质呈现于表5中。在对比例1-7和1-10中，各晶体管在TFT性质方面呈现出强的耗尽(depletion)状态并且因此未清楚地发现V开。在对比例8和11中，Ids小于1pA并且因此各晶体管未呈现出开状态。在对比例1-9和1-12中，各晶体管呈现出强的增强状态并且因此没有足够的开电流流动，导致低的迁移率。
[表5]
Figure BDA0001596957080000421
(实施例2-1)
<用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的制备>
提供和称取氯化锆、二异丙氧基双(乙酰丙酮基)钛异丙醇溶液(Ti：10％质量)、和双(乙酰丙酮基)氧化钼(VI)，使得化合物中的金属元素Zr、Ti、和Mo分别为3mmol、99.95mmol、和0.05mmol。将以上材料、乙二醇单正丁基醚(440mL)、和1,3-丁二醇(440mL)添加至烧杯。将所述材料在室温下混合和溶解以制备用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液。
(实施例2-2到2-10)
基于表6中呈现的材料配方，以与实施例2-1中相同的方式制备实施例2-2到2-10的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液。
[表6]
Figure BDA0001596957080000431
在表6和7中，所使用的材料和溶剂的名称如下。
<材料A>
ZrCl4：氯化锆
HfCl4：氯化铪
Ce(NO3)3·6H2O：硝酸铈六水合物
C6H19NSi2：六甲基二硅氮烷
(CH3)2GeCl2：二氯化二甲基锗
ZrO(C8H15O2)2：双(2-乙基己酸)氧化锆(IV)·溶剂油(mineral spirit)溶液(Zr：12％)
C18H32HfO6：二正丁氧基(双-2,4-戊二酮酸)铪，在甲苯/正丁醇中50％
Ce(C8H15O2)3：2-乙基己酸铈
C16H36Ge：四丁基锗烷
<材料B>
Ti(acac)2OiPr2：二异丙氧基双(乙酰丙酮)钛
TiCl4·2THF：氯化钛(IV)四氢呋喃络合物
SnCl2：氯化锡
Pb(NO3)2：硝酸铅
Pb(CH3COO)2·3H2O：乙酸铅三水合物
Ti(OBu)4：四丁醇钛
C10H14O5Ti：双(2,4-戊二酮基)氧化钛(IV)
Sn(C8H15O2)2：2-乙基己酸锡
[CH3COCHCOCH3]2Sn(C4H9)2：双(乙酰丙酮酸)二丁基锡
Pb(C8H15O2)2：2-乙基己酸铅
<材料C>
MoO2(C5H7O2)2：双(乙酰丙酮基)氧化钼(VI)
W(CO)6：六羰基钨
Re2O7：氧化铼
RuO4：氧化钌
TeCl4：氯化碲
Nb(C8H15O2)4：2-乙基己酸铌
C20H45O5Ta：正丁醇钽(V)
MoO2(C5H7O2)2：双(乙酰丙酮基)氧化钼(VI)
OsO4：氧化锇
Sb(C6H5)3：三苯基锑
<溶剂D>
EGBE：乙二醇单正丁基醚
PGME：丙二醇单甲基醚
EGME：乙二醇单甲基醚
DMF：N,N-二甲基甲酰胺
<溶剂E>
EG：乙二醇
PG：1,2-丙二醇
BG：1,3-丁二醇
<溶剂F>
THF：四氢呋喃
(对比例2-1到2-6)
基于表7中呈现的材料配方，以与实施例2-1到2-10中相同的方式制备对比例2-1到2-6的涂布液。
[表7]
Figure BDA0001596957080000451
如上所述，本发明中制备的场效应晶体管是合适的，因为其使工艺余量变宽，并且将TFT性质稳定在高的水平。而且，本发明的显示元件可被以高的速度驱动，并且可降低所述元件之间的不均匀性，从而导致可靠性的改善。而且，本发明的图像显示设备即使为大的尺寸也适合于显示具有高品质的图像。本发明的系统可以高的精度显示图像信息，并且可适宜用于电视设备和计算机系统。
本发明的方面例如如下。
<1>用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，所述涂布液包括：
A组元素，其为选自如下的至少一种：Sc、Y、Ln、B、Al、和Ga；
B组元素，其为如下的至少一种：In和Tl；
C组元素，其为选自如下的至少一种：第4族元素、第5族元素、第6族元素、第7族元素、第8族元素、第9族元素、第10族元素、第14族元素、第15族元素、和第16族元素；和
溶剂。
<2>根据<1>的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述A组元素为选自如下的至少一种：Sc、Y、和Ln。
<3>根据<1>或<2>的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述A组元素与所述B组元素的组合为能够形成具有方铁锰矿结构的复合氧化物的组合。
<4>根据<1>到<3>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述C组元素为选自如下的至少一种：Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Se、和Te。
<5>用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，所述涂布液包括：
A组元素，其为选自如下的至少一种：Zr、Hf、Ce、Si、和Ge；
B组元素，其为选自如下的至少一种：Ti、Sn、和Pb；
C组元素，其为选自如下的至少一种：第5族元素、第6族元素、第7族元素、第8族元素、第9族元素、第10族元素、第15族元素、和第16族元素；和
溶剂。
<6>根据<5>的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述C组元素为选自如下的至少一种：V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Ru、Os、Ir、Pt、Sb、Bi、Se、和Te。
<7>根据<1>到<6>的任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述A组元素的原子总数(NA)和所述B组元素的原子总数(NB)满足下式(1)：
[数学式3]
0.02≤[NA/NB]≤0.2 式(1)。
<8>根据<1>到<7>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述C组元素的原子总数(NC)和所述B组元素的原子总数(NB)满足下式(2)：
[数学式4]
0.0001≤[NC/NB]≤0.05 式(2)。
<9>根据<1>到<8>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述涂布液是通过将包括所述A组元素的含A组元素的化合物、包括所述B组元素的含B组元素的化合物、和包括所述C组元素的含C组元素的化合物溶解在所述溶剂中而获得的，
其中所述含A组元素的化合物包括选自如下的至少一种：无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物，
其中所述含B组元素的化合物包括选自如下的至少一种：无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物，和
其中所述含C组元素的化合物包括选自如下的至少一种：无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物。
<10>根据<1>到<9>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述溶剂包括有机溶剂。
<11>根据<10>的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述有机溶剂包括选自如下的至少一种：有机酸、有机酸酯、芳香族化合物、二醇、二醇醚、和非质子极性溶剂。
<12>用于制造n-型氧化物半导体膜的方法，所述方法包括：
将根据<1>到<11>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在待涂布的物体上；和
将所述物体干燥并且在所述干燥之后烘烤所述物体。
<13>用于制造场效应晶体管的方法，所述方法包括：
在基底上形成栅电极；
在所述栅电极上形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上形成彼此间隔开的源电极和漏电极；和
在所述栅绝缘层上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层，所述活性层由n-型氧化物半导体形成，
其中所述形成活性层是将根据<1>到<11>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在所述栅绝缘层上以形成由所述n-型氧化物半导体形成的活性层。
<14>用于制造场效应晶体管的方法，所述方法包括：
在基底上形成彼此间隔开的源电极和漏电极；
在所述基底上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层，所述活性层由氧化物半导体形成；
在所述活性层上形成栅绝缘层；和
在所述栅绝缘层上形成栅电极，
其中形成活性层是将根据<1>到<11>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在所述基底上以形成由所述氧化物半导体形成的活性层。
<15>根据<13>或<14>的用于制造场效应晶体管的方法，
其中，所述形成活性层包括在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中调节所述A组的原子总数(NA)、所述B组的原子总数(NB)、和所述C组的原子总数(NC)以控制所述n-型氧化物半导体的选自体积电阻率、载流子迁移率、和载流子密度的至少一种。
<16>n-型氧化物半导体膜，
其是通过如下获得的：将根据<1>到<11>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在待涂布的物体上，以在将所述物体干燥之后烘烤所述物体。
<17>n-型氧化物半导体膜，其是根据<1>到<11>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的烘烤产物。
<18>半导体元件，其包括：
根据<16>或<17>的n-型氧化物半导体膜。
<19>半导体元件，其包括：
包括根据<16>或<17>的n-型氧化物半导体膜的活性层。
<20>根据<18>或<19>的半导体元件，
其中所述半导体元件为二极管。
<21>场效应晶体管，其包括：
配置成施加栅电压的栅电极；
源电极和漏电极；
形成于所述源电极与所述漏电极之间的活性层，且所述活性层由n-型氧化物半导体膜形成；和
形成于所述栅电极与所述活性层之间的栅绝缘层，
其中所述n-型氧化物半导体膜为根据<16>或<17>的n-型氧化物半导体膜。
<22>场效应晶体管，其包括：
配置成施加栅电压的栅电极；
源电极和漏电极；
形成于所述源电极与所述漏电极之间的活性层，且所述活性层由n-型氧化物半导体膜形成；和
形成于所述栅电极与所述活性层之间的栅绝缘层，
其中所述n-型氧化物半导体膜是通过涂布根据<1>到<11>任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液而获得的n-型氧化物半导体膜。
附图标记说明
1 基底
2 栅电极
3 栅绝缘层
4 源电极
5 漏电极
6 活性层

Claims (15)

1.用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，所述涂布液包括：
A组元素，其为选自如下的至少一种：Sc、Y、和Ln；
B组元素，其为如下的至少一种：In和Tl；
C组元素，其为选自如下的至少一种：Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Se、和Te；和
溶剂，
其中所述A组元素的原子总数NA和所述B组元素的原子总数NB满足下式(1)：
0.02≤ NA/NB ≤0.2 式(1)
其中所述C组元素的原子总数NC和所述B组元素的原子总数NB满足下式(2)：
0.0001≤ NC/NB ≤0.05 式(2)。
2.根据权利要求1的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述A组元素与所述B组元素的组合为能够形成方铁锰矿结构的复合氧化物的组合。
3.根据权利要求1的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述C组元素为选自如下的至少一种：W、Ge、Sn、和Bi。
4.用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，所述涂布液包括：
A组元素，其为选自如下的至少一种：Zr、Hf、Ce、Si、和Ge；
B组元素，其为选自如下的至少一种：Ti、Sn、和Pb；
C组元素，其为选自如下的至少一种：V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Ru、Os、Ir、Pt、Sb、Bi、Se、和Te；和
溶剂，
其中所述A组元素的原子总数NA和所述B组元素的原子总数NB满足下式(1)：
0.02≤ NA/NB ≤0.2 式(1)
其中所述C组元素的原子总数NC和所述B组元素的原子总数NB满足下式(2)：
0.0001≤ NC/NB ≤0.05 式(2)。
5.根据权利要求1-4任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述涂布液是通过将包括所述A组元素的含A组元素的化合物、包括所述B组元素的含B组元素的化合物、和包括所述C组元素的含C组元素的化合物溶解在所述溶剂中而获得的，
其中所述含A组元素的化合物包括选自如下的至少一种：无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物，
其中所述含B组元素的化合物包括选自如下的至少一种：无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物，和
其中所述含C组元素的化合物包括选自如下的至少一种：无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属烷氧化物、有机金属、和金属络合物。
6.根据权利要求1-4任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述溶剂包括有机溶剂。
7.根据权利要求6的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液，
其中所述有机溶剂包括选自如下的至少一种：有机酸、有机酸酯、芳香族化合物、二醇、二醇醚、和非质子极性溶剂。
8.用于制造n-型氧化物半导体膜的方法，所述方法包括：
将根据权利要求1-7任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在待涂布的物体上；和
将所述物体干燥并且在所述干燥之后烘烤所述物体。
9.用于制造场效应晶体管的方法，所述方法包括：
在基底上形成栅电极；
在所述栅电极上形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上形成彼此间隔开的源电极和漏电极；和
在所述栅绝缘层上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层，所述活性层由n-型氧化物半导体形成，
其中形成活性层是将根据权利要求1-7任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在所述栅绝缘层上以形成由所述n-型氧化物半导体形成的活性层。
10.用于制造场效应晶体管的方法，所述方法包括：
在基底上形成彼此间隔开的源电极和漏电极；
在所述基底上且于在所述源电极与所述漏电极之间的沟道区域中形成活性层，所述活性层由n-型氧化物半导体形成；
在所述活性层上形成栅绝缘层；和
在所述栅绝缘层上形成栅电极，
其中形成活性层是将根据权利要求1-7任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液涂布在所述基底上以形成由所述n-型氧化物半导体形成的活性层。
11.根据权利要求9或10的用于制造场效应晶体管的方法，
其中，所述形成活性层包括在所述用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液中调节所述A组的原子总数NA、所述B组的原子总数NB、和所述C组的原子总数NC以控制所述n-型氧化物半导体的选自体积电阻率、载流子迁移率、和载流子密度的至少一种。
12.n-型氧化物半导体膜，其是根据权利要求1-7任一项的用于形成n-型氧化物半导体膜的涂布液的烘烤产物。
13.半导体元件，其包括：
活性层，该活性层包括根据权利要求12的n-型氧化物半导体膜。
14.根据权利要求13的半导体元件，其中所述半导体元件为二极管。
15.场效应晶体管，其包括：
配置成施加栅电压的栅电极；
源电极和漏电极；
形成于所述源电极与所述漏电极之间且由n-型氧化物半导体膜形成的活性层；和
形成于所述栅电极与所述活性层之间的栅绝缘层，
其中所述n-型氧化物半导体膜为根据权利要求12的n-型氧化物半导体膜。
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