随着社会经济的快速发展人们对于电子产品的购买量急剧增长,随之而来的是电子产品使用后被丢弃,造成大量的电子垃圾,对人们的生存环境造成极大的影响,所以研究出可生物降解的电子元件对环境的保护具有重要意义。同时,我国关于在生物材料上制备氧化物半导体材料的相关工作正在进行,但尚处于起步阶段,在生物衬底上制备的电子元件具有生物可降解、生物相容性好等优势,可以应用于生物医学传感器、植入式电子系统、电子皮肤、生物芯片、需降解环境监测器/传感器等方向。可见,研发出生物可降解、生物相容性好的电子元件具有重大的开发潜力和应用前景。本文主要围绕基于玉米蛋白基底制备氧化物半导体材料生长及其利用展开。实验从薄膜晶体管的结构组成出发,通过制备基于玉米蛋白基底的Zn O薄膜、硅基TZO薄膜及TZO-TFT、基于玉米蛋白基底的Hf O₂薄膜,分别对玉米蛋白基底、TZO沟道层、Hf O₂介电层进行研究,为在玉米蛋白基底上制备薄膜晶体管提供实验基础,最终采用掩膜版覆盖法,成功地在玉米蛋白基底上制备出具有开关特性的TZO-TFT。主要内容如下:1.在室温条件下,制备表面光滑、平整的玉米蛋白膜;采用磁控溅射设备,在不同溅射功率下成功制备出基于玉米蛋白基底的Zn O薄膜,利用SEM、XRD、PL、紫外分光光度计来研究功率对Zn O薄膜的结构、形貌和光学性能的影响。结果表明,随着溅射功率的升高,晶粒尺寸增大,薄膜的结晶质量变好,当溅射功率为100 W时,薄膜结晶质量最优,继续升高功率薄膜的结晶质量劣化,晶格缺陷增多。平均可见光透过率达到90%以上。2.在室温条件下,采用磁控溅射双靶共溅射方法,在不同氩氧比下制备基于硅基底的TZO薄膜及TZO-TFT,利用AFM、SEM、EDS、XRD、紫外分光光度计来研究氩氧比对TZO薄膜的结构、形貌和光学性能的影响。结果表明,氩氧比的变化会影响Sn的掺杂量,从而影响TZO薄膜的结晶质量,当氩氧比为95:5时,Sn元素的掺杂量最高,薄膜粗糙度最低,并且TZO薄膜的平均可见光透过率达80%以上。对TZO-TFT的电学性能进行测试,氩氧比为95:5时薄膜晶体管的电学性能最佳,电流开关比为3.01×10⁶,亚阈值摆幅为0.615 V/dacade,阈值电压仅为0.7 V,场效应迁移率为3.65 cm²V^-1s^-1。3.在室温条件下,采用磁控溅射设备制备基于玉米蛋白基底的Hf O₂介电层,利用SEM、AFM来研究溅射功率对玉米蛋白基底上Hf O₂表面形貌的影响,结果表明溅射功率为100 W时Hf O₂介电层薄膜表面薄粗糙度最低,薄膜最为均匀致密。4.在室温条件下,通过覆盖掩膜版的方法,采用电子束蒸发和磁控溅射设备制备基于玉米蛋白基底TZO-TFT,对器件的电学性能进行测试,当Hf O₂溅射功率100 W时,基于玉米蛋白基底的器件性能最优,器件的电流开关比(I_on/I_off)为1.35×10²,阈值电压(V_th)为-1 V。