[發明專利]一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板和顯示裝置

有效

• 申請號: 201210440147.3
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN103811558B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 田宗民;閻長江;謝振宇
• 申請（專利權）人: 北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/08;H01L21/336;H01L27/12;H01L21/28;G09F9/33;G09F9/35
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王黎延;張振偉

本發明公開了一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板和顯示裝置，該薄膜晶體管包括：柵極、有源層以及位于柵極和有源層之間的柵極絕緣層，其特征在于，所述柵極絕緣層和有源層之間還設置有晶體材料薄膜層。本發明可克服柵極絕緣層中?OH基團與有源層發生界面反應、以及柵極絕緣層表面被轟擊產生的缺陷，從而優化薄膜晶體管的特性。

技術領域

本發明涉及顯示器技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板和顯示裝置。

背景技術

目前，影響氧化物薄膜晶體管特性穩定的因素很多，比如：柵極絕緣層與有源層的接觸是否良好、因阻擋層材料的特性不同而對外界環境中水分、氧氣的阻擋存在差異，以及有源層的退火溫度和退火時的氣體氛圍等等，本文主要涉及柵極絕緣層與有源層的接觸情況，現有薄膜晶體管的結構如圖1所示。

現有制備薄膜晶體管時，通常是在氬氣(Ar)、氧氣(O₂)、或Ar\O₂的氣體氛圍下，在柵極絕緣層1上磁控濺射a-銦鎵鋅氧化物(IGZO)有源層2。因聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等樹脂材料具備成本低、介電常數較大等優點，通常被用作薄膜晶體管的柵極絕緣層材料。樹脂材料中包含大量的-OH基團，交聯固化后會減少很多，但內部依然會有一些-OH基團，而這些-OH基團并不穩定，會逸出到柵極絕緣層1與有源層2的界面處，與有源層2發生界面反應，從而影響IGZO薄膜的半導體特性，最終影響薄膜晶體管的性能。

此外，磁控濺射IGZO時，氣體中的Ar原子或Ar離子會轟擊樹脂材料的表面，使得柵極絕緣層的表面變粗糙而出現缺陷，這樣，當薄膜晶體管開關工作時，柵極絕緣層的表面處就會產生電荷捕獲的現象，且界面處的-OH基團進一步增多，這將形成一定的柵極漏電流，同樣影響薄膜晶體管的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板和顯示裝置，可克服薄膜晶體管制備過程中柵極絕緣層中-OH基團與有源層發生界面反應、以及柵極絕緣層表面被轟擊產生的缺陷，從而優化薄膜晶體管的特性。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種薄膜晶體管，包括柵極、有源層以及位于柵極和有源層之間的柵極絕緣層，所述柵極絕緣層和有源層之間還設置有晶體材料薄膜層。

所述晶體材料薄膜層為透明導電材料。

所述透明導電材料包括有銦錫氧化物、銦鋅氧化物、石墨烯、和單壁碳納米管中的一種或多種。

所述晶體材料薄膜層的圖形大于等于有源層的圖形。

所述薄膜晶體管還包括：設置于基板上的柵極、設置于柵極上的柵極絕緣層、設置于有源層上的阻擋層、設置于有源層和阻擋層上的源漏極、設置于阻擋層和源漏極上的鈍化層；所述晶體材料薄膜層位于所述柵極絕緣層之上，所述有源層位于所述晶體材料薄膜層之上。

所述薄膜晶體管還包括：基板、設置于基板上的源漏極、設置于基板和源漏極上的有源層、設置于有源層上的柵極絕緣層，以及設置于柵極絕緣層之上的柵極；所述晶體材料薄膜層位于所述柵極絕緣層之下，所述有源層位于所述晶體材料薄膜層之下。

所述晶體材料薄膜層的厚度為400～500埃米。

一種陣列基板，包括上述的薄膜晶體管。

一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。

一種薄膜晶體管的制作方法，該方法包括：形成包括柵極的圖形、包括有源層的圖形，以及位于柵極層和有源層之間的柵極絕緣層，所述柵極絕緣層和有源層之間形成有晶體材料薄膜層。

在柵極絕緣層和有源層之間形成有晶體材料薄膜層，其制作方法具體包括：在柵極絕緣層之上采用透明導電材料形成晶體材料薄膜層。