薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法和显示装置制造方法及图纸

技术编号:14569441 阅读:342 留言:0更新日期:2017-02-06 03:15
本发明专利技术属于显示技术领域,涉及薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法和显示装置。该薄膜晶体管包括栅极、栅绝缘层、源极、漏极和有源层,所述漏极、所述有源层和所述源极依次层叠设置,所述有源层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等于所述漏极的面积,所述源极在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述漏极的面积;所述栅绝缘层至少部分直接与所述有源层接触,所述栅极设置于所述栅绝缘层的外侧且包覆所述栅绝缘层远离所述源极的侧面和部分顶面。该薄膜晶体管在打开状态时时可在低阻值下获得高的开启电流,在关闭状态时使关闭电流最小化,有效抑制关闭电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于显示
,涉及薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法和显示装置
技术介绍
薄膜晶体管(ThinFilmTransistor:简称TFT)是一种常用的半导体器件,尤其是应用在显示
随着显示技术的发展,TFT-LCD(LiquidCrystalDisplay:液晶显示装置)作为一种平板显示装置,因其具有体积小、功耗低、无辐射等特点,越来越多地应用在高性能显示领域中。在显示
,从TN技术到IPS技术,再到FFS(ADS、HADS)等技术的发展,无一能离开薄膜晶体管的控制。薄膜晶体管的导通和关断状态,通常是由栅极电压控制,在靠近栅极的部分有源层形成反型层(导电沟槽),载流子经由反型层从源极到漏极,从而实现输出。目前,薄膜晶体管常用的结构为背沟槽刻蚀结构(BackChannelEtch,简称BCE)a-SiTFT,薄膜晶体管的导通和关断性能与显示装置的性能息息相关。专利技术人经研究发现,背沟槽刻蚀结构薄膜晶体管对显示装置的性能造成影响的原因之一在于:如图1所示,目前背沟槽刻蚀型底栅a-SiTFT结构中因源极9/漏极3与导电沟槽位于不同的水平层面。与BJT、CMOS等器件(电极共面结构)相比,现有的背沟槽刻蚀型底栅a-SiTFT中导电沟槽是形成于靠近栅极的半导体层的下方界面,而源极9/漏极3却位于半导体层的上方,因此,载流子的流动需先经过导电性较差的非反型层的半导体层厚度后再进入反型层区域,严重影响了器件的导电性能。设计一种具有较优的导通和关断性能的薄膜晶体管结构,以提高显示装置的性能成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法和显示装置,该薄膜晶体管在打开状态时时可在低阻值下获得高的开启电流,在关闭状态时使关闭电流最小化,有效抑制关闭电流。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是该薄膜晶体管,包括栅极、栅绝缘层、源极、漏极和有源层,所述漏极、所述有源层和所述源极依次层叠设置,所述有源层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等于所述漏极的面积,所述源极在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述漏极的面积;所述栅绝缘层至少部分直接与所述有源层接触,所述栅极设置于所述栅绝缘层的外侧且包覆所述栅绝缘层远离所述源极的侧面和部分顶面。优选的是,还包括接触层和/或辅助绝缘层,所述接触层和所述辅助绝缘层均设置于所述源极与所述漏极之间,所述接触层至少直接与所述源极和所述漏极中的任一接触、且所述接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积不大于与其接触的所述源极的面积或与其接触的所述漏极的面积;所述辅助绝缘层相对于所述接触层更靠近所述有源层、且所述辅助绝缘层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述有源层的面积。优选的是,所述接触层包括第一子接触层,所述第一子接触层设置于所述漏极的上方,且所述第一子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积大于等于所述漏极的面积;所述辅助绝缘层设置于所述漏极与所述有源层之间、且所述辅助绝缘层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述有源层的面积。优选的是,所述接触层包括第二子接触层,所述第二子接触层设置于所述源极的下方,且所述第二子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等于所述源极的面积;所述辅助绝缘层设置于所述第二子接触层与所述有源层之间、且所述辅助绝缘层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述有源层的面积。优选的是,所述接触层包括第一子接触层和第二子接触层,所述第一子接触层设置于所述漏极的上方,且所述第一子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积大于等于所述漏极的面积;所述第二子接触层设置于所述源极的下方,且所述第二子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等于所述源极的面积;所述辅助绝缘层设置于所述第二子接触层与所述有源层之间、且所述辅助绝缘层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述有源层的面积。优选的是,所述栅绝缘层设置于所述有源层的上方,所述栅绝缘层在对应着所述有源层的部分区域开设有电极通孔,所述源极设置于所述电极通孔内,所述栅极设置于所述栅绝缘层外侧远离所述源极的侧面和部分顶面;或者,所述源极设置于所述有源层的上方,所述栅绝缘层设置于所述源极的上方,并覆盖未被所述源极覆盖的所述有源层的上方,所述栅极设置于所述栅绝缘层外侧远离所述源极的侧面和部分顶面。优选的是,所述第二子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积大于所述源极的正投影面积,所述栅绝缘层设置于所述第二子接触层的上方,并覆盖未被所述第二子接触层覆盖的所述有源层的上方;所述栅绝缘层在对应着所述第二子接触层的部分区域开设有电极通孔,所述源极设置于所述电极通孔内,所述栅极设置于所述栅绝缘层外侧远离所述源极的侧面和部分顶面;或者,所述第二子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等于所述源极的正投影面积,所述栅绝缘层设置于所述源极的上方,并覆盖未被所述第二子接触层覆盖的所述有源层的上方,所述栅极设置于所述栅绝缘层外侧远离所述源极的侧面和部分顶面。优选的是,所述有源层采用a-Si材料形成,所述接触层采用N型掺杂a-Si材料形成,所述辅助绝缘层采用Al2O3材料形成。一种阵列基板,包括上述的薄膜晶体管,且在所述薄膜晶体管的下方设置有板状的像素电极;以及,在所述薄膜晶体管的上方设置有钝化层,在所述钝化层的上方设置有狭缝状的公共电极。一种显示装置,包括上述的阵列基板。一种薄膜晶体管的制备方法,包括形成栅极、栅绝缘层、源极、漏极和有源层的步骤,所述漏极、所述有源层和所述源极依次层叠形成,所述有源层形成在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等于所述漏极的面积,所述源极在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述漏极的面积;所述栅绝缘层至少部分直接与所述有源层接触,所述栅极形成于所述栅绝缘层的外侧且包覆所述栅绝缘层远离所述源极的侧面和部分顶面。优选的是,还包括形成接触层和/或辅助绝缘层的步骤,所述接触层和所述辅助绝缘层均形成于所述源极与所述漏极之间,所述接触层至少直接与所述源极和所述漏极中的任一接触、且所述接触层在平行于所述漏极所在本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种薄膜晶体管,包括栅极、栅绝缘层、源极、漏极和有源层,其特征在于,所述漏极、所述有源层和所述源极依次层叠设置,所述有源层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等于所述漏极的面积,所述源极在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述漏极的面积;所述栅绝缘层至少部分直接与所述有源层接触,所述栅极设置于所述栅绝缘层的外侧且包覆所述栅绝缘层远离所述源极的侧面和部分顶面。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管,包括栅极、栅绝缘层、源极、漏极和有
源层,其特征在于,所述漏极、所述有源层和所述源极依次层叠
设置,所述有源层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积等
于所述漏极的面积,所述源极在平行于所述漏极所在平面上的正
投影面积小于所述漏极的面积;所述栅绝缘层至少部分直接与所
述有源层接触,所述栅极设置于所述栅绝缘层的外侧且包覆所述
栅绝缘层远离所述源极的侧面和部分顶面。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,还包括
接触层和/或辅助绝缘层,所述接触层和所述辅助绝缘层均设置于
所述源极与所述漏极之间,所述接触层至少直接与所述源极和所
述漏极中的任一接触、且所述接触层在平行于所述漏极所在平面
上的正投影面积不大于与其接触的所述源极的面积或与其接触的
所述漏极的面积;所述辅助绝缘层相对于所述接触层更靠近所述
有源层、且所述辅助绝缘层在平行于所述漏极所在平面上的正投
影面积小于所述有源层的面积。
3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述接
触层包括第一子接触层,所述第一子接触层设置于所述漏极的上
方,且所述第一子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影
面积大于等于所述漏极的面积;所述辅助绝缘层设置于所述漏极
与所述有源层之间、且所述辅助绝缘层在平行于所述漏极所在平
面上的正投影面积小于所述有源层的面积。
4.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述接
触层包括第二子接触层,所述第二子接触层设置于所述源极的下
方,且所述第二子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影
面积等于所述源极的面积;所述辅助绝缘层设置于所述第二子接

\t触层与所述有源层之间、且所述辅助绝缘层在平行于所述漏极所
在平面上的正投影面积小于所述有源层的面积。
5.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述接
触层包括第一子接触层和第二子接触层,所述第一子接触层设置
于所述漏极的上方,且所述第一子接触层在平行于所述漏极所在
平面上的正投影面积大于等于所述漏极的面积;所述第二子接触
层设置于所述源极的下方,且所述第二子接触层在平行于所述漏
极所在平面上的正投影面积等于所述源极的面积;所述辅助绝缘
层设置于所述第二子接触层与所述有源层之间、且所述辅助绝缘
层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述有源层的
面积。
6.根据权利要求4或5所述的薄膜晶体管,其特征在于,所
述第二子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正投影面积大于
所述源极的正投影面积,所述栅绝缘层设置于所述第二子接触层
的上方,并覆盖未被所述第二子接触层覆盖的所述有源层的上方;
所述栅绝缘层在对应着所述第二子接触层的部分区域开设有电极
通孔,所述源极设置于所述电极通孔内,所述栅极设置于所述栅
绝缘层外侧远离所述源极的侧面和部分顶面;
或者,所述第二子接触层在平行于所述漏极所在平面上的正
投影面积等于所述源极的正投影面积,所述栅绝缘层设置于所述
源极的上方,并覆盖未被所述第二子接触层覆盖的所述有源层的
上方,所述栅极设置于所述栅绝缘层外侧远离所述源极的侧面和
部分顶面。
7.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述有
源层采用a-Si材料形成,所述接触层采用N型掺杂a-Si材料形成,
所述辅助绝缘层采用Al2O3材料形成。
8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述栅
绝缘层设置于所述有源层的上方,所述栅绝缘层在对应着所述有
源层的部分区域开设有电极通孔,所述源极设置于所述电极通孔
内,所述栅极设置于所述栅绝缘层外侧远离所述源极的侧面和部
分顶面;
或者,所述源极设置于所述有源层的上方,所述栅绝缘层设
置于所述源极的上方,并覆盖未被所述源极覆盖的所述有源层的
上方,所述栅极设置于所述栅绝缘层外侧远离所述源极的侧面和
部分顶面。
9.一种阵列基板,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所
述的薄膜晶体管,且在所述薄膜晶体管的下方设置有板状的像素
电极;以及,在所述薄膜晶体管的上方设置有钝化层,在所述钝
化层的上方设置有狭缝状的公共电极。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求9所述的阵
列基板。
11.一种薄膜晶体管的制备方法,包括形成栅极、栅绝缘层、
源极、漏极和有源层的步骤,其特征在于,所述漏极、所述有源
层和所述源极依次层叠形成,所述有源层形成在平行于所述漏极
所在平面上的正投影面积等于所述漏极的面积,所述源极在平行
于所述漏极所在平面上的正投影面积小于所述漏极的面积;所述
栅绝缘层至少部分直接与所述有源层接触,所述栅极形成于所述
栅绝缘层的外侧且包覆所述栅...

【专利技术属性】
技术研发人员:安晖董必良王铖铖段献学白明基
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司合肥京东方光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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