[實用新型]一種納米紙襯底薄膜晶體管

有效

• 申請號: 201720690662.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN207217549U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 寧洪龍;曾勇;姚日暉;鄭澤科;章紅科;方志強;陳港;彭俊彪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/34;B82Y10/00;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 羅嘯秋

技術領域

本實用新型屬于顯示器件技術領域，具體涉及一種納米紙襯底薄膜晶體管。

背景技術

柔性顯示具有廣泛的應用前景，例如汽車儀表盤、可穿戴的腕表和可卷曲的顯示屏等。柔性顯示需要通過柔性襯底實現彎曲，大部分柔性襯底是塑料，例如PI、PEN和PET等。由于這些塑料襯底難以降解，隨著電子器件更新周期不斷降低，這些報廢的塑料棄物會不斷堆積而造成“白色污染”。因此，發展環境友好型的“綠色”電子器件是急需解決的難題。

實用新型內容

針對現有技術存在的缺點和不足之處，本實用新型的目的在于提供一種納米紙襯底薄膜晶體管。

本實用新型目的通過以下技術方案實現：

一種納米紙襯底薄膜晶體管，由依次層疊的硬質襯底、納米紙襯底、緩沖層、柵極、柵極絕緣層、有源層和源/漏電極構成。

進一步地，所述納米紙襯底與緩沖層鋪滿整個硬質襯底，柵極、柵極絕緣層、有源層和源/漏電極形成一個底柵交錯型結構，即柵極下表面、柵極絕緣層外側兩端、源/漏電極外側兩端均與緩沖層連接，有源層設置在柵極絕緣層上層與源/漏電極內側兩端之間。

進一步地，所述的硬質襯底是指玻璃襯底。

本實用新型納米紙的基本單元是納米纖維素，非常容易降解，而且具有成本低、透明度好、可再生和高熱穩定性等優點，是一種潛在的“綠色”襯底。

進一步地，所述緩沖層材料為SiO₂或Al₂O₃。緩沖層目的是阻隔水氧，防止其從納米紙滲入器件影響性能。

上述納米紙襯底薄膜晶體管可通過如下方法制備：

(1)在硬質襯底上旋涂質量濃度為0.2％～1.5％的納米纖維素溶液，通過熱風干燥形成納米紙襯底；

(2)通過射頻磁控濺射室溫制備一層緩沖層；

(3)通過直流磁控濺射室溫制備柵極；

(4)通過射頻磁控濺射室溫制備柵極絕緣層；

(5)在柵極絕緣層上室溫沉積制備有源層；

(6)通過真空蒸發鍍膜室溫制備源/漏電極。

本實用新型的薄膜晶體管具有如下優點及有益效果：

(1)本實用新型的薄膜晶體管采用納米紙襯底，納米紙具有容易降解、成本低、透明度好和可再生等特點，是非常環保的綠色襯底。納米紙襯底薄膜晶體管能夠在室溫下制備，不需要熱處理，具有高的遷移率，能夠滿足目前顯示面板的要求。

(2)本實用新型的薄膜晶體管具有高遷移率、高穩定性的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的納米紙襯底薄膜晶體管的結構示意圖，其中編號說明如下：01-玻璃襯底，02-納米紙襯底，03-緩沖層，04-柵極，05-柵極絕緣層，06-有源層，07-源/漏電極。

圖2和圖3分別是本實用新型實施例的納米紙襯底薄膜晶體管的輸出特性曲線圖和轉移特性曲線圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例

本實施例的一種納米紙襯底薄膜晶體管，其結構示意圖如圖1所示，由依次層疊的玻璃襯底01、納米紙襯底02、緩沖層03、柵極04、柵極絕緣層05、有源層06和源/漏電極07構成。圖中02納米紙襯底和03緩沖層不需要圖形化，直接鋪滿整個玻璃襯底。其它部分如柵極04、柵極絕緣層05、有源層06和源/漏電極07均通過金屬掩模板進行圖形化，使其形成一個底柵交錯型結構，即先沉積柵極，而有源層在柵極絕緣層和源/漏之間。柵極下表面、柵極絕緣層外側兩端、源/漏電極外側兩端均與緩沖層連接，有源層設置在柵極絕緣層上層與源/漏電極內側兩端之間。

本實施例的納米紙襯底薄膜晶體管通過如下方法制備：

(1)在硬質襯底上旋涂質量濃度為0.2％～1.5％的納米纖維素溶液，通過熱風干燥形成納米紙襯底；

(2)在室溫下射頻磁控濺射沉積SiO₂緩沖層，阻隔水氧從納米紙基滲透器件；

(3)在室溫下直流磁控濺射沉積Al柵極；

(4)在室溫下射頻濺射沉積Al₂O₃柵極絕緣層；

(5)在室溫下直流脈沖沉積一層IGZO，然后射頻濺射沉積一層Al₂O₃，將IGZO/Al₂O₃疊層作為有源層；

(6)室溫下，真空蒸發鍍膜法生長Al源/漏電極。