[發明專利]薄膜晶體管陣列的制備方法

有效

• 申請號: 201410061345.8
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN104867876B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 金元浩;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: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L21/34;H01L21/44
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管陣列的制備方法。

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元件，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。在實際應用中，對薄膜晶體管的要求是希望得到較大的開關電流比，即，具有較好的P型或N型單極性。

現有技術中，半導體層中采用的過渡金屬硫化物、過渡金屬氧化物等半導體材料為具有數百層以上的層狀結構。由于層數較多，厚度較大，難以形成連續的導電通路，因而該種半導體材料難以直接作為半導體層，需要進一步的剝層處理。現有采用機械直接剝離的方法，難以得到尺寸一致，厚度均勻的半導體薄片，因而妨礙了該過渡金屬硫化物及過渡金屬氧化物在大面積的薄膜晶體管等電子器件的應用。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種形成大面積的薄膜晶體管陣列的方法。

一種薄膜晶體管陣列的制備方法，其包括以下步驟：提供一絕緣基板，在所述絕緣基板的表面設置一柵極；在所述柵極的表面設置一連續的絕緣層；在所述絕緣層的表面設置一碳納米管層；對所述碳納米管層進行圖案化，以得到多個源極以及多個漏極；以及，提供一含有多個半導體膜碎片的懸浮液，將所述含有多個半導體膜碎片的懸浮液涂覆于所述絕緣層的表面形成包括多個半導體膜碎片的半導體層，相鄰的源極和漏極之間存在至少一半導體膜碎片，該至少一半導體膜碎片覆蓋部分的該相鄰的源極和漏極。

本發明提供的薄膜晶體管陣列的制備方法具有以下優點：首先，采用分子層層數較少的半導體膜碎片，可直接形成由多個半導體膜碎片搭接成的半導體層，該半導體層均勻性較好，因而可規模化應用；其次，由于采用一碳納米管層直接鋪設于絕緣層，然后經過圖案化形成多個源極以及多個漏極，該方法簡單易行，利于工業化。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例提供的薄膜晶體管的剖視圖。

圖2是圖1所述薄膜晶體管的俯視圖。

圖3是所述半導體膜碎片的透射電鏡照片。

圖4是本發明碳納米管膜的掃描電鏡照片。

圖5是本發明多層交叉設置的碳納米管膜的掃描電鏡照片。

圖6是本發明非扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片。

圖7是本發明扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片。

圖8是本發明第二實施例提供的薄膜晶體管陣列的俯視圖。

圖9是圖8的薄膜晶體管單元的沿A-A’的剖視圖。

圖10是本發明第二實施例提供的薄膜晶體管陣列的制備方法流程圖。

主要元件符號說明