[發明專利]薄膜晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 201611190809.0
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106653860A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 肖鵬;熊紅蓮;陳國杰
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/24;H01L21/336
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 周修文

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其是涉及一種薄膜晶體管及其制備方法。

背景技術

近年來，在平板顯示尤其是在有機電致發光顯示(OLED)領域，基于氧化物半導體的薄膜晶體管越來越受到重視。基于氧化物半導體的薄膜晶體管具有載流子遷移率較高(1cm²V^-1s^-1～100cm²V^-1s^-1)、制備溫度低、對可見光透明等優點。這類氧化物主要是氧化鋅(ZnO)摻雜體系，以氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)等為代表。IZO和IGZO這類材料存在共同的問題是其中的銦元素在地殼中含量稀少，價格昂貴，增加了成本；而且這類材料均對空氣中的水、氧比較敏感，空氣中的水、氧在背溝道處的吸附與解吸附效應會嚴重導致器件不穩定。

發明內容

基于此，本發明在于克服現有技術的缺陷，提供一種薄膜晶體管及其制備方法，其可有效降低制作成本，提升薄膜晶體管器件的穩定性。

其技術方案如下：

一種薄膜晶體管的制作方法，包括以下步驟：

在基板制作第一導電薄膜，并對所述第一導電薄膜圖形化處理制備柵極；

在基板上制作電介質薄膜，并對所述電介質薄膜圖形化處理制備柵極絕緣層；

在基板上制作LaB_X薄膜，并對所述LaB_X薄膜圖形化處理制備有源層，其中x的取值范圍為：1.5≤x≤5.5；

在基板上制作第二導電薄膜，并對所述第二導電薄膜圖形化處理制備源極和漏極。

在其中一個實施例中，在基板上制作LaB_X薄膜的步驟具體為：采用物理氣相沉積方法在基板上制備所述有源層，通過改變物理氣相沉積方法中的工作氣壓來調節x的數值。

在其中一個實施例中，所述物理氣相沉積方法中的工作氣壓為0.25pa～5pa。

在其中一個實施例中，所述工作氣壓為1pa～2.5pa。

在其中一個實施例中，所述LaB_X薄膜的遷移率為1cm²V^-1s^-1～100cm²V^-1s^-1。

在其中一個實施例中，所述物理氣相沉積方法為磁控濺射、脈沖激光沉積或原子層沉積。

本技術方案還提供了一種薄膜晶體管，其特征在于，包括基板、柵極、柵極絕緣層、有源層、源極和漏極，所述有源層為LaB_X薄膜，其中x的取值范圍為：1.5≤x≤5.5。

在其中一個實施例中，所述x的取值范圍為：2.3≤x≤4.2。

在其中一個實施例中，所述有源層的厚度為20nm～100nm。

下面對前述技術方案的優點或原理進行說明：

本發明提供一種薄膜晶體管及其制備方法，其有源層為LaB_X薄膜，由地殼中含量較為豐富的元素La(鑭)和B(硼)組成。由于La的地殼豐度(39)遠高于In(銦)、Ga(鎵)等的地殼豐度(銦：0.25，鎵：19)，其原材料價格低廉，極大地降低了材料成本。并且LaB_X具有高熔點、耐離子轟擊、抗氧化、導熱、導電、化學穩定性極好的優點。因此，基于該材料作為有源層的薄膜晶體管具有穩定性好、成本低廉的優點，有應用于工業生產的潛力。此外，本發明還創新地探索了LaB_X中的x的取值，通過優化x取值，從而保證薄膜晶體管具有明顯的半導體特性又可保證具有較高的載流子遷移率。

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的底柵頂接觸結構的薄膜晶體管的結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述的底柵底接觸結構的薄膜晶體管的結構示意圖；

圖3為本發明實施例所述的頂柵頂接觸結構的薄膜晶體管的結構示意圖；

圖4為本發明實施例所述的頂柵底接觸結構的薄膜晶體管的結構示意圖；

圖5為本發明實施例所述的薄膜晶體管的制備方法的流程圖；

圖6為本發明實施例一所述的薄膜晶體管的轉移特性曲線圖；

圖7為本發明實施例二所述的薄膜晶體管的轉移特性曲線圖；

圖8為本發明對照例一所述的薄膜晶體管的轉移特性曲線圖；

圖9為本發明對照例二所述的薄膜晶體管的轉移特性曲線圖。

附圖標記說明：