[實用新型]一種薄膜晶體管

有效

• 申請號: 201922204423.6
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN211265487U
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 劉榮躍;丁慶;王鑫
• 申請（專利權）人: 深圳市太赫茲科技創新研究院有限公司;華訊方舟科技有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/06;H01L29/24;H01L21/34
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 胡鵬飛

本申請屬于半導體器件技術領域，提供了一種薄膜晶體管，通過采用費米能級不同的第一有源層和第二有源層組成有源層，并在第一有源層的上表面上設有多個間隔設置的第一有源層凸起，從而在第二有源層和第一有源層之間形成波紋異質結，不僅減少了非晶IGZO薄膜晶體管的漏電流，而且還提高非晶IGZO薄膜晶體管的開關比，解決了現有的IGZO薄膜晶體管由于電遷移率和輸出電流較低，無法滿足新的需求的問題。

技術領域

本申請屬于半導體器件技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管。

背景技術

薄膜晶體管基于金屬半導體氧化物因其高場效應遷移率、高光透過率、低漏電流，低沉積溫度、低制造成本等優點而受到廣泛關注。經過近年的努力研究，非晶IGZO薄膜晶體管已實現優異的器件性能，但電遷移率仍然較低。物理方法沉積的IGZO薄膜晶體管電遷移率在10-40cm²/V s之間，而化學方法沉積的IGZO薄膜晶體管電遷移率在1-14cm²/V s之間。

然而，隨著平板顯示尺寸越來越大，要求晶體管越來越多，功耗越來越低，同時新出現的顯示技術，例如3D和虛擬現實，在分辨率和刷新率方面也提出了更高的要求，而現有的IGZO薄膜晶體管由于電遷移率和輸出電流較低，無法滿足新的需求。

實用新型內容

本申請的目的在于提供一種薄膜晶體管，旨在解決現有的IGZO薄膜晶體管由于電遷移率和輸出電流較低，無法滿足新的需求的問題。

為了解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種薄膜晶體管，包括襯底、柵電極層、介電層、有源層、源極以及漏極；所述柵電極層設于所述襯底上，所述介電層設于所述柵電極層表面，所述有源層設于所述介電層表面；其中，所述有源層包括第一有源層和第二有源層，所述第一有源層的費米能級與所述第二有緣層的費米能級不同；所述第一有源層的下表面與所述介電層接觸，所述第一有源層的上表面與所述第二有源層接觸，所述第一有源層的上表面上設有多個間隔設置的第一有源層凸起，所述源極和所述漏極互不接觸地分別設于所述第二有源層的上表面的相對兩側。

可選的，所述第一有源層為銦錫鋅氧化物，所述第二有源層為銦鎵鋅氧化物。

可選的，多個所述第一有源層凸起周期性排列于所述第一有源層的上表面，所述第二有源層的下表面部分嵌入至相鄰的所述第一有源層凸起所形成的凹槽中。

可選的，所述第一有源層凸起呈正方形、長方形、三角形以及球形中的至少一種。

可選的，多個所述第一有源層凸起與所述第一有源層一體成型，所述第一有源層的上表面呈鋸齒狀。

可選的，所述介電層包括氧化鋁、二氧化硅或者氮化硅/二氧化硅疊層中的至少一項。

可選的，所述襯底為鈉鈣基或硅硼基基片玻璃，所述柵極電極層為氧化銦錫。

可選的，所述第一有源層的厚度小于所述第二有源層的厚度。

可選的，所述源極和所述漏極為氧化銦錫。

可選的，所述源極的厚度為100-500nm。

本申請實施例提供了一種薄膜晶體管，通過采用費米能級不同的第一有源層和第二有源層組成有源層，并在第一有源層的上表面上設有多個間隔設置的第一有源層凸起，從而在第二有源層和第一有源層之間形成波紋異質結，不僅減少了非晶IGZO薄膜晶體管的漏電流，而且還提高非晶IGZO薄膜晶體管的開關比，解決了現有的IGZO薄膜晶體管由于電遷移率和輸出電流較低，無法滿足新的需求的問題。

附圖說明

圖1為本申請的一個實施例提供的薄膜晶體管的結構示意圖；

圖2為本申請的另一個實施例提供的薄膜晶體管的結構示意圖；