[發明專利]薄膜晶體管

有效

• 申請號: 200810067172.5
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101582449A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 姜開利;李群慶;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種薄膜晶體管，包括：

一源極；

一漏極，該漏極與該源極間隔設置；

一半導體層，該半導體層與該源極和漏極電連接；以及

一柵極，該柵極通過一絕緣層與該半導體層、源極及漏極絕緣設置；

其特征在于，該半導體層包括至少兩個沿相同方向重疊的碳納米管薄膜， 每一碳納米管薄膜包括多個首尾相連且沿同一方向排列的碳納米管，且至 少部分碳納米管的排列方向沿源極至漏極方向延伸。

2.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述碳納米管為半導體性 碳納米管。

3.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述相鄰兩個碳納米管薄 膜之間通過范德華力緊密結合。

4.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述碳納米管薄膜進一步 包括多個碳納米管束片段，每個碳納米管束片段具有相等的長度且每個碳納 米管束片段由多個相互平行的碳納米管束構成，碳納米管束片段兩端通過范 德華力首尾相連。

5.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述碳納米管薄膜的厚度 為0.5納米～100微米。

6.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述碳納米管薄膜中的碳 納米管為單壁碳納米管或雙壁碳納米管，該碳納米管的直徑小于10納米。

7.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述絕緣層設置于所述柵 極和半導體層之間。

8.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述絕緣層的材料為氮化 硅、氧化硅、苯并環丁烯、聚酯或丙烯酸樹脂。

9.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極及漏極設置于所 述半導體層表面。

10.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述柵極、源極及漏極的 材料為金屬、銦錫氧化物、銻錫氧化物、導電銀膠、導電聚合物或金屬性碳 納米管。

11.如權利要求10所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述柵極、源極及漏極 的材料為鈀、銫、鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、釹或它們的合金。

12.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管設置于一 絕緣基板上，其中，所述半導體層設置于該絕緣基板表面，所述源極及漏極 間隔設置于所述半導體層表面，所述絕緣層設置于所述半導體層表面，所述 柵極設置于所述絕緣層表面，并通過該絕緣層與該半導體層、源極和漏極電 絕緣。

13.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管設置于一 絕緣基板上，其中，所述柵極設置于該絕緣基板表面，所述絕緣層設置于所 述柵極表面，所述半導體層設置于所述絕緣層表面，通過所述絕緣層與柵極 電絕緣，所述源極及漏極間隔設置并通過絕緣層與上述柵極電絕緣。

14.如權利要求12或13所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述絕緣基板的材 料為玻璃、石英、陶瓷、金剛石、塑料或樹脂。

15.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管的載流子 遷移率為10～1500cm²V^-1s^-1，開關電流比為1.0×10²～1.0×10⁶。

16.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管進一步包 括一溝道，該溝道為所述半導體層位于所述源極和漏極之間的區域，該溝道 及半導體層的長度為1微米～100微米，寬度為1微米～1毫米，厚度為0.5納 米～100微米。