[發明專利]薄膜晶體管和包含該薄膜晶體管的顯示設備

在審

• 申請號: 202111497781.6
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114664947A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 金省求;金大煥
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L27/12;H01L27/32;G02F1/1368
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

公開一種薄膜晶體管及包括該薄膜晶體管的顯示設備，其中薄膜晶體管包括：有源層；有源層上的阻擋層；阻擋層上的柵極絕緣層；和柵極絕緣層上的柵極電極，其中柵極電極的至少一部分與有源層的至少一部分重疊，阻擋層包括氧化物半導體材料，阻擋層的電阻率大于有源層的電阻率，并且阻擋層的厚度小于有源層的厚度。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2020年12月23日提交的韓國專利申請第10-2020-0182551號的優先權的權益，通過引用將該韓國專利申請并入，如同在本文中完整闡述一樣。

技術領域

本公開內容涉及一種薄膜晶體管和包括該薄膜晶體管的顯示設備。

背景技術

因為可以在玻璃基板或塑料基板上制造薄膜晶體管，所以薄膜晶體管已被廣泛用作顯示裝置的開關元件或驅動元件，所述顯示裝置例如是液晶顯示裝置或有機發光裝置。

基于構成有源層的材料，薄膜晶體管可分為其中非晶硅用作有源層的非晶硅薄膜晶體管、其中多晶硅用作有源層的多晶硅薄膜晶體管和其中氧化物半導體用作有源層的氧化物半導體薄膜晶體管。

因為非晶硅可以在短時間內沉積以形成有源層，所以非晶硅薄膜晶體管(a-SiTFT)具有制造工藝時間短且生產成本低的優點。另一方面，非晶硅薄膜晶體管的缺點在于它被限制用于有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)，因為非晶硅薄膜晶體管由于低遷移率而電流驅動能力差，并且閾值電壓發生變化。

多晶硅薄膜晶體管(poly-Si TFT)是通過沉積非晶硅并將沉積的非晶硅結晶而制成的。多晶硅薄膜晶體管具有電子遷移率高、穩定性好、可以實現薄型化和高分辨率、功率效率高等優點。多晶硅薄膜晶體管的示例包括低溫多晶硅(LTPS)薄膜晶體管和多晶硅薄膜晶體管。然而，因為制造多晶硅薄膜晶體管的工藝需要對非晶硅進行結晶化的步驟，由于工藝步驟數量的增加，增加了制造成本，并且需要在高溫下進行結晶化。因此，多晶硅薄膜晶體管難以應用于大尺寸的顯示裝置。

具有高遷移率并且根據氧含量具有大電阻變化的氧化物半導體薄膜晶體管(TFT)的優點在于可以容易地獲得期望的特性。此外，在制造氧化物半導體薄膜晶體管的工藝中，因為可以在相對較低的溫度下生長構成有源層的氧化物，所以降低了氧化物半導體薄膜晶體管的制造成本。此外，考慮到氧化物的特性，因為氧化物半導體是透明的，所以有利于實現透明顯示器。然而，與多晶硅薄膜晶體管相比，氧化物半導體薄膜晶體管存在穩定性和遷移率劣化的問題。

為了開發高質量的顯示裝置并提高氧化物半導體薄膜晶體管的遷移率，正在進行使用高遷移率材料的研究。然而，當使用高遷移率材料時，會出現氧化物半導體薄膜晶體管的可靠性和穩定性劣化的問題。因此，需要提高使用高遷移率材料的氧化物半導體薄膜晶體管的驅動穩定性。

發明內容

鑒于上述問題做出了本公開內容，并且本公開內容的目的是提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管由于布置了包括氧化物半導體材料的阻擋層而具有提高的驅動穩定性。

本公開內容的另一個目的是提供一種薄膜晶體管，因為由氧化物半導體材料制成且具有薄外形和高電阻的阻擋層設置于有源層上，該薄膜晶體管在柵極絕緣膜與有源層之間具有提高的界面穩定性。

本發明的又一目的是提供一種薄膜晶體管，由于配備了由氧化物半導體材料制成的具有高氧濃度的阻擋層薄膜，因此該薄膜晶體管具有優異的驅動穩定性。

本發明的又一目的是提供一種包括上述薄膜晶體管的顯示設備。

除了上述本公開內容的目的之外，本領域技術人員將從本公開內容的以下描述中清楚地理解本公開內容的附加目的和特征。