[發明專利]一種薄膜晶體管及其制備方法、顯示裝置

有效

• 申請號: 201580000831.1
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105493256B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 張帥;詹裕程
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786;G02F1/1362;C01B31/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張天舒

眾多的實施例提供了一種薄膜晶體管、其制備方法、和包括TFT的顯示裝置。在襯底上形成碳納米管層，所述碳納米管層包括復數個碳納米管。在所述碳納米管層里形成多個過孔得到第一圖案化碳納米管層。每個碳納米管結構包括在過孔中形成的多個第二碳納米管。所述碳納米管結構和所述第一圖案化碳納米管層具有不同的載流子遷移率，由此形成有源層用作薄膜晶體管的有源結構。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，具體地，涉及一種薄膜晶體管及其制備方法、顯示裝置。

背景技術

利用P型硅(P-Si)作為薄膜晶體管(TFT)有源層結構制作的薄膜晶體管顯示器的缺點是必須要執行脫氫工藝，離子摻雜工藝，離子激活工藝與氫化工藝，且P-Si易受到活化不全、金屬離子污染等影響，從而影響薄膜晶體管的性能。

碳納米管(Carbon nanotubes,CNTs)在納米電子和光電應用領域以其優異的電學和機械性能以及廣闊的應用潛力得到了廣泛的關注。在電學方面，碳納米管可以提供較高的載流子遷移率。單根半導體碳納米管可以作為溝道材料用于場效應晶體管(FET)，其性能指標已經在多方面超過傳統硅基器件。此外,碳納米管還具有良好的化學穩定性和機械延展性,具有很好的構柔性電子器件、全碳電路的潛力。

發明內容

本發明提供一種薄膜晶體管及其制備方法、顯示裝置，采用碳納米管制備的薄膜晶體管及其器件的性能穩定尺寸更小。簡化了制備過程，降低了制備成本。

為實現上述目的，本發明提供了一種薄膜晶體管的制備方法，包括以下步驟：

在襯底上形成具有多個碳納米管的碳納米管層；在所述碳納米管層里形成多個過孔得到第一圖案化碳納米管層；以及在每個過孔中形成具有多個碳納米管的碳納米管結構，所述碳納米管結構和所述第一圖案化碳納米管層具有不同的載流子遷移率由此形成有源層用作薄膜晶體管的有源結構。

優選的是，所述第一圖案化碳納米管層中的所述多個碳納米管有序排列，所述碳納米管結構中的所述多個碳納米管無序排列。

優選的是，所述第一圖案化碳納米管層中的所述多個碳納米管均勻地沿所述基板的表面方向上平行排列。

優選的是，所述第一圖案化碳納米管層中的所述多個碳納米管均勻地沿所述有源層的長度方向平行排列。

優選的是，所述第一圖案化碳納米管層中的所述多個碳納米管均勻地沿垂直于所述基板表面方向平行排列。

優選的是，所述在襯底上形成具有多個碳納米管的碳納米管層包括以下步驟：在所述基板上涂覆含催化劑的溶液，干燥所述含催化劑的溶液，以及通過引入碳源氣體到所述含催化劑的溶液中進行等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)，以形成所述多個碳納米管。

優選的是，在所述含催化劑的溶液包括催化劑鎳(NO₃)₂，500℃干燥所述含催化劑的溶液，碳源氣體包括甲烷。

優選的是，所述在每個過孔中形成具有多個碳納米管的碳納米管結構包括：蒸發自組裝工藝。

優選的是，所述在每個過孔中形成具有多個碳納米管的碳納米管結構包括以下步驟：在溶液中分散碳納米管然后離心所述溶液，收集離心后溶液的上清液作為碳納米管涂層液，在所述每個過孔中涂覆所述碳納米管涂層液,干燥所述碳納米管涂層液從而在所述每個過孔中形成碳納米管結構。

優選的是，完成所述收集離心后溶液的上清液后還包括：稀釋收集的上清液，以形成所述碳納米管涂層溶液。

優選的是，所述干燥所述碳納米管涂層液還包括：在常壓下干燥所述碳納米管涂層液。