本发明属于半导体薄膜与器件，具体涉及一种二维接触bi2o2se半导体薄膜晶体管及其制造方法。
背景技术：
1、近年来，二维半导体的晶圆级合成以及器件加工技术取得了巨大进步，已经被应用于先进电子和光电器件。目前，广泛研究的二维材料有石墨烯、黑磷和过渡族金属硫化物等。虽然这些材料表现出优秀的电学性能和应用价值，但同时也存在一些难以避免的缺点，阻碍了二维半导体走向工业化生产，如石墨烯的零带隙、黑磷的环境不稳定性和过渡族金属硫化物的低迁移率。而且基于二维材料制备的电子学器件的性能总是受制于低质量金属半导体接触，因此开发一种具有高质量接触的二维电子学器件仍具挑战。
2、bi2o2se作为一种新型准二维半导体材料，具有极为出色的环境稳定性、超高电子迁移率和优异的光电性能，被认为是传统二维材料的一种很有前途的替代品，可以应用于高性能逻辑器件和存储器件。不同于体硅及其他二维材料，bi2o2se具有厚度相关的电学性能变化。较薄bi2o2se表现出典型的n型半导体行为，而厚bi2o2se则表现出类似金属的导体行为。目前，基于bi2o2se的电子器件都是采用传统的金属接触，这种接触会导致一些难以避免的缺陷产生，导致接触界面上产生显著的肖特基势垒，降低器件的电学性能。本发明提供的一种全二维接触bi2o2se半导体薄膜晶体管，相比于传统器件可以显著改善接触界面的质量，减少费米钉扎效应，提升晶体管性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种二维接触bi2o2se半导体薄膜晶体管及其制备方法，使用较厚bi2o2se替代传统金属用作接触电极，改善了电极与沟道材料之间的匹配性，显著提高了器件性能。
2、第一方面，本发明提供了一种二维接触bi2o2se半导体薄膜晶体管，从下至上，依次包括：衬底、bi2o2se薄膜、源电极、漏电极、栅介电层和栅电极。
3、较佳的，衬底为刚性衬底，选自si、蓝宝石、云母或石英玻璃中任意一种，其尺寸为1～2英寸。
4、较佳的，栅介电层为zro2薄膜，其厚度为10～60nm。
5、较佳的，bi2o2se薄膜的厚度为4～10nm。
6、较佳的，源电极、漏电极和栅电极均采用bi2o2se薄膜，其厚度为40～60nm。
7、第一方面，本发明还提供了一种大批量制备第一方面所述的晶体管的方法，包括如下步骤：
8、步骤1：以bi2o2se靶材作为靶材，在清洗干净的衬底上进行真空磁控溅射，溅射温度为600℃，制备bi2o2se薄膜；
9、步骤2：在步骤1制备的bi2o2se薄膜使用紫外光刻技术定义沟道图案，使用ar离子刻蚀或反应离子刻蚀去除多余薄膜，形成bi2o2se沟道阵列；
10、步骤3：采用真空磁控溅射在bi2o2se沟道阵列上室温沉积bi2o2se薄膜作为源电极和漏电极；
11、步骤4：再采用原子层沉积技术制备zro2薄膜作为栅介电层；
12、步骤5：采用真空磁控溅射在栅介电层上沉积bi2o2se薄膜作为栅电极。
13、与现有技术相比，本发明有如下优点和技术效果：
14、本发明提出的全二维接触bi2o2se半导体薄膜晶体管相比于传统二维薄膜晶体管可以避免传统金属-二维材料接触造成的势垒差和功函数失配，提升晶体管性能的同时又提高了制造工艺匹配性，降低了制造成本。可以实现规模-成本-性能均衡的bi2o2se基电子级集成电路的制造，具有重要的科学意义和工程价值。
15、下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
1.一种二维接触bi2o2se半导体薄膜晶体管，其特征在于，从下至上，依次包括：衬底、bi2o2se薄膜、源电极、漏电极、栅介电层和栅电极。
2.如权利要求所述的晶体管，其特征在于，衬底为刚性衬底，选自si、蓝宝石、云母或石英玻璃中任意一种，其尺寸为1~2英寸。
3.如权利要求所述的晶体管，其特征在于，栅介电层为zro2薄膜，其厚度为10~60 nm。
4.如权利要求所述的晶体管，其特征在于，bi2o2se薄膜的厚度为4~10 nm。
5.如权利要求所述的晶体管，其特征在于，源电极、漏电极和栅电极均采用bi2o2se薄膜，其厚度为40~60nm。
6.一种大批量制备权利要求1-5任一所述的晶体管的方法，其特征在于，包括如下步骤：
