[發明專利]薄膜晶體管

有效

• 申請號: 200910109336.0
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101997035A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 劉鍇;馮辰;姜開利;劉亮;范守善
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/43;H01L27/12;H01L21/28;H01L21/283;H01L21/336
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技術領域

本發明涉及一薄膜晶體管，尤其涉及一種基于碳納米管的薄膜晶體管。

背景技術

薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor，TFT)是現代微電子技術中的一種關鍵性電子組件，目前已經被廣泛的應用于平板顯示器等領域。薄膜晶體管主要包括柵極、絕緣層、半導體層、源極和漏極。其中，源極和漏極間隔設置并與半導體層電連接，柵極通過絕緣層與半導體層及源極和漏極間隔絕緣設置。所述半導體層位于所述源極和漏極之間的區域形成一溝道區域。薄膜晶體管中的柵極、源極、漏極均由導電材料構成，該導電材料一般為金屬或合金。當在柵極上施加一電壓時，與柵極通過絕緣層間隔設置的半導體層中的溝道區域會積累載流子，當載流子積累到一定程度，與半導體層電連接的源極、漏極之間將導通，從而有電流從源極流向漏極。

現有技術中的薄膜晶體管半導體層的材料為非晶硅、多晶硅或有機半導體聚合物等，絕緣層的材料為氮化硅等絕緣材料，源極、漏極及柵極為導電金屬層(R.E.I.Schropp，B.Stannowski，J.K.Rath，New?challenges?in?thin?filmtransistor?research，Journal?of?Non-Crystalline?Solids，299-302，1304-1310(2002))。然而采用金屬層形成的源極、漏極及柵極具有機械性能不好等缺點，并且當用于柔性薄膜晶體管時，金屬層在多次使用后由于基板的彎折易脫落和損壞，從而容易導致薄膜晶體管的耐用性差，壽命較短。另外，采用金屬層形成的源極、漏極及柵極耐高溫性能不好，在較高的溫度下金屬會融化導致薄膜晶體管結構破壞。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供具有較好的柔韌性及耐高溫性能的薄膜晶體管。

一種薄膜晶體管，包括一源極、一漏極、一半導體層及一柵極。該漏極與該源極間隔設置。該半導體層與該源極和漏極電連接。該柵極通過一絕緣層與該半導體層、源極及漏極絕緣設置。該源極、漏極和/或柵極分別包括一碳納米管金屬復合層，該碳納米管金屬復合層包括一碳納米管層及包覆于該碳納米管層表面的金屬層。

本發明實施例提供的采用碳納米管金屬復合層作為源極、漏極和/或柵極的薄膜晶體管具有以下優點：其一，碳納米管的優異的力學特性使得碳納米管金屬復合層具有很好的韌性和機械強度，故，采用碳納米管金屬復合層代替現有的金屬層作源極、漏極和柵極，可以相應的提高薄膜晶體管的耐用性，尤其適用于柔性薄膜晶體管；其二，由于碳納米管金屬復合層中的碳納米管的結構在高溫下不會受到影響，故采用碳納米管金屬復合層的源極、漏極和柵極在高溫下能夠正常工作，使薄膜晶體管具有很好的耐高溫性能。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例薄膜晶體管的剖視結構示意圖。

圖2是本發明第一實施例薄膜晶體管中的碳納米管金屬復合層的結構示意圖。

圖3是本發明第一實施例薄膜晶體管中的碳納米管金屬復合層中單根碳納米管的結構示意圖。

圖4是本發明第一實施例薄膜晶體管的工作狀態圖。

圖5是本發明第二實施例薄膜晶體管的剖視結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例提供的薄膜晶體管。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供一種薄膜晶體管面板100，該薄膜晶體管面板100包括一絕緣基板110和多個形成于該絕緣基板110表面的薄膜晶體管10(圖中僅以一個為例)。

所述絕緣基板110起支撐作用，其材料可選擇為玻璃、石英、陶瓷、金剛石、硅片等硬性材料或塑料、樹脂等柔性材料。本實施例中，所述絕緣基板110的材料為玻璃。所述絕緣基板110用于對薄膜晶體管10提供支撐。所述絕緣基板110也可選用大規模集成電路中的基板，且多個薄膜晶體管10可按照預定規律或圖形集成于同一絕緣基板110上，形成薄膜晶體管面板或其它薄膜晶體管半導體器件。