[發明專利]一種具有較高載流子傳輸特性的TFT基板及其制備方法

有效

• 申請號: 201010195770.8
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN101859800A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 劉萍
• 申請（專利權）人: 深圳丹邦投資集團有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/16;H01L21/336;H01L21/205
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及用于制備薄膜晶體管(TFT)的一種具有較高載流子傳輸特性的非晶硅薄膜，以及制備這種薄膜的方法，采用這種薄膜制備的非晶硅TFT，特別適用于驅動有機電致發光器件(OLED)。

背景技術

通常，用來制備驅動OLED的TFT基板有三種，包括非晶硅TFT基板、低溫多晶硅TFT基板與單晶硅TFT基板。前兩種基板都是將TFT直接制作在玻璃基板上，而單晶硅TFT基板是在單晶硅晶圓上制作的TFT。其中，非晶硅TFT基板有制備工藝相對簡單、設備投入相對較少、制備成本相對較低等優點。

OLED器件是屬于電流型驅動的顯示器件，其正常工作的關鍵是在于驅動電路應能給其提供足夠大的工作電流。由于非晶硅TFT載流子遷移速率較低溫多晶硅TFT載流子遷移速率低兩個數量級，傳統的非晶硅TFT在OLED小尺寸顯示屏中無法提供足夠大的工作電流，這樣造成小尺寸OLED顯示屏的亮度較低，無法進行正常工作。因此，對于用于諸如手機顯示屏的小尺寸OLED顯示屏，都是采用低溫多晶硅TFT驅動。然而，制備低溫多晶硅TFT的多晶硅薄膜層有兩種方法，一種是金屬橫向誘導法(MILC)，另一種是準分子激光退火(ELA)。MILC制備的低溫多晶硅薄膜由于金屬粒子無法完全清除，其制作的TFT的光電性能不能達到OLED器件正常工作的要求。

目前，市場上銷售的有源OLED產品所使用的低溫多晶硅TFT基板都是采用的準分子激光退火方法來實現的，這種方法制備低溫多晶硅薄膜有以下不足之處：其一，ELA設備的價格非常昂貴，一臺ELA生產設備的價格大概是在千萬美元以上，造成低溫多晶硅薄膜基板的制備成本的增加。其二，用ELA方法在晶化非晶硅薄膜需要較長的時間，增加了低溫多晶硅薄膜基板的制備周期，相應的生產線的產能就會受到影響。。

發明內容

本發明的目的是為了提高生產效率，大幅度地減少硅薄膜基板的制備成本，提出一種具有較高載流子傳輸特性的TFT基板及其制備方法。

所述具有較高載流子傳輸特性的TFT基板包括玻璃基板、非晶硅薄膜，其特征在于：在所述非晶硅薄膜中摻雜有非線性電阻材料。

所述非線性電阻材料是下述材料的一種或多種：CdS、CdSe、CdTe。

所述非線性電阻材料的摻雜濃度按重量百分比是：1％-2％。

所述具有較高載流子傳輸特性的TFT基板的制備方法包括如下步驟：A、將清洗干凈的玻璃基板放入PECVD的基板座上，對系統抽真空，對玻璃基板進行加熱；B、將硅烷、硫化氫、非線性電阻材料的分別通過多路氣體接入裝置送入PECVD反應腔體內，根據摻雜的比例要求調節氣體的流量，開啟反應室電源使各路氣體在反應腔體中產生輝光放電，使摻雜的非晶硅薄膜就在玻璃基板上均勻的生長到所需的厚度。

步驟A中所述玻璃基板的溫度達到200℃左右。

本發明具有以下優點：

一、使用了摻雜型非晶硅薄膜，與低溫多晶硅薄膜相比，由于在非晶硅薄膜中摻入了非線性電阻材料，這種材料具有這樣的特性，即在不加電壓的情況下，其電阻率很大；但是如果加上大于一定的閾值電壓，其電阻率卻變得很小。換一個角度來說，當這種摻雜型非晶硅薄膜在加上一定的電壓具有較高的載流子遷移率。在這種情況下，用摻雜型非晶硅薄膜制備的TFT，其性能應該與低溫多晶硅薄膜制備的TFT性能相當。

二、用此摻雜型非晶硅薄膜來制備OLED用的TFT，在不降低其驅動性能的同時，大幅度地降低了TFT基板的制作成本，有效的簡化了TFT基板的制備工藝。

三、用此摻雜型非晶硅薄膜來制備OLED用的TFT，同時還可以極大地提高TFT基板的生產產能，減少了TFT基板的制備時間周期。

附圖說明

附圖是本發明具體實施方式摻雜型非晶硅薄膜TFT基板簡單示意圖。

具體實施方式

本實施例的技術方案是在真空鍍膜工藝中采用等離子體增強化學汽相沉積技術(PECVD)來制備，PECVD設備有多路氣體接入裝置，可以同時將幾種氣體導入到設備的反應腔體內，進行摻雜非晶硅薄膜的生長。其方法如下，將幾種反應氣體通過PECVD設備有多路氣體接入裝置輸入，調節好各種氣體的流量以達到按一定比例摻雜的目的。開啟PECVD反應電源，使各種氣體在反應腔體中正常反應，最后均勻沉積在玻璃基板上。完成摻雜型非晶硅薄膜基板的制備工藝。