薄膜晶体管及其制造方法、具有其的显示面板和显示设备技术

提供了一种薄膜晶体管、具有该薄膜晶体管的显示面板和显示设备、以及其制造方法。所述薄膜晶体管包括底部衬底(BS)和位于所述底部衬底(BS)上的有源层(AL)，所述有源层具有对应于沟道区(CR)的第一部分、对应于源极接触区(SCR)的第二部分、以及对应于漏极接触区(DCR)的第三部分，其中，所述第二部分和所述第三部分包括含有聚合物(P)和碳纳米管(CNT)材料的聚合物碳纳米管复合材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄膜晶体管及其制造方法、具有其的显示面板和显示设备
本专利技术涉及一种薄膜晶体管、具有该薄膜晶体管的显示面板和显示设备、以及该薄膜晶体管的制造方法。
技术介绍
近年来，碳纳米管材料已成为研究和开发的关注点。碳纳米管材料具有低成本、出色的机械特性以及抗腐蚀性的特点。由于这些特点，碳纳米管材料被视为下一代电子器件的优秀备选半导体材料。
技术实现思路
在一个方面,本专利技术提供一种薄膜晶体管，包括：底部衬底和位于所述底部衬底上的有源层，所述有源层具有对应于沟道区的第一部分、对应于源极接触区的第二部分、以及对应于漏极接触区的第三部分，其中，所述第二部分和所述第三部分包括含有聚合物和碳纳米管材料的聚合物碳纳米管复合材料。可选地，所述聚合物为导电性聚合物。可选地，所述薄膜晶体管还包括：源极，其位于所述源极接触区中，与所述第二部分直接接触；以及漏极，其位于所述漏极接触区中，与所述第三部分直接接触。可选地，第一部分是碳纳米管层。可选地，碳纳米管层实质上包括半导体碳纳米管材料。可选地，所述聚合物碳纳米管复合材料包括涂有聚合物的碳纳米管层。可选地，碳纳米管材料是实质上不含无定形碳的单壁碳纳米管材料。可选地，所述聚合物选自包括以下材料的组：聚苯胺(PANI)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PSS)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、聚乙炔、聚吡咯、聚乙炔-聚吡咯、及其任意衍生物和任意组合。可选地，薄膜晶体管还包括栅极层以及位于有源层与栅极层之间的栅极绝缘层。在另一方面，本专利技术提供了一种制造薄膜晶体管的有源层的方法，所述有源层具有对应于沟道区的第一部分、对应于源极接触区的第二部分、以及对应于漏极接触区的第三部分，所述方法包括：利用含有聚合物和碳纳米管材料的聚合物碳纳米管复合材料来形成所述第二部分和所述第三部分。可选地，形成第二部分和第三部分的步骤包括：在底部衬底上形成碳纳米管层，其位于源极接触区和漏极接触区中；以及用聚合物材料涂覆所述源极接触区和所述漏极接触区中的碳纳米管层，从而形成包括所述聚合物碳纳米管复合材料的第二部分和第三部分。可选地，所述方法包括：在底部衬底上形成碳纳米管层，其位于沟道区、源极接触区和漏极接触区中；用聚合物材料涂覆位于所述沟道区、所述源极接触区和所述漏极接触区中的碳纳米管层，从而形成聚合物碳纳米管复合材料层；以及，去除沟道区中的聚合物材料。可选地，去除沟道区中的聚合物材料的步骤包括：在聚合物碳纳米管复合材料层的远离底部衬底的一侧上形成光刻胶层；采用掩模板对所述光刻胶层进行曝光，并且对曝光后的光刻胶层进行显影以获得光刻胶图案，所述光刻胶图案具有对应于所述沟道区的第一分区以及对应于所述源极接触区和所述漏极接触区的第二分区；所述光刻胶层在所述第一分区中被去除；以及去除所述沟道区中的聚合物材料，从而形成所述第一部分。可选地，在涂覆步骤之前以及在形成碳纳米管层的步骤之后，所述方法还包括：在沟道区中形成光刻胶层；以及，在涂覆步骤之后，所述方法还包括：通过剥离方法，利用剥离溶剂去除所述沟道区中的光刻胶层和聚合物材料。可选地，所述涂覆步骤包括：用聚合物墨水涂覆位于源极接触区和漏极接触区中的碳纳米管层。可选地，所述涂覆步骤包括：用熔融聚合物材料涂覆位于源极接触区和漏极接触区中的碳纳米管层。在另一方面，本专利技术提供了一种制造薄膜晶体管的方法，包括：根据本文所述的制造薄膜晶体管的有源层的方法来制造有源层；在源极接触区中形成与第二部分直接接触的源极；以及，在漏极接触区中形成与第三部分直接接触的漏极。在另一方面，本专利技术提供了一种通过本文所述的方法制造的薄膜晶体管。在另一方面，本专利技术提供了一种显示面板，其包括本文所述的或通过本文所述的方法制造的薄膜晶体管。在另一方面，本专利技术提供了一种包括本文所述的显示面板的显示设备。附图说明以下附图仅仅是根据所公开的各种实施例的以示意性为目的的示例，并非旨在限定本专利技术的范围。图1是示出在根据本公开的一些实施例中的薄膜晶体管的结构的示图。图2A至图2G示出了制造在根据本公开的一些实施例中的薄膜晶体管的处理。具体实施方式现在将参照以下实施例更加详细地描述本公开。应当注意的是，在本文中，一些实施例的以下描述仅仅是以示意和说明为目的而呈现的。其不旨在详尽的或者限于所公开的精确形式。在常规的具有碳纳米管作为组件的薄膜晶体管中，碳纳米管与电极之间的接触区处的接触电阻通常很大。已经提出了各种方法来减少碳纳米管的接触电阻。例如，已经尝试了通过在接触区上溅射各种金属材料来减少接触电阻。然而，这些常规方法无法总是实现接触区处的良好欧姆接触。此外，溅射金属材料会引起碳纳米管结构中的不良，并且使其固有的热特性和电特性劣化。因此，本专利技术特别提出了一种薄膜晶体管、具有该薄膜晶体管的显示面板和显示设备、以及该薄膜晶体管的一种制造方法，其基本避免了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。在一个方面，本公开提供了一种具有底部衬底和位于底部衬底上的有源层的薄膜晶体管，所述有源层具有对应于沟道区的第一部分、对应于源极接触区的第二部分、以及对应于漏极接触区的第三部分。第二部分和第三部分包括含聚合物材料和碳纳米管材料的聚合物碳纳米管复合材料。如本文所使用的那样，术语“聚合物碳纳米管复合材料”是指至少由聚合物材料和碳纳米管材料组成的材料。可选地，在所述复合材料中，聚合物材料和碳纳米管材料在宏观尺度或微观尺度上保持独立。可选地，所述复合材料为纳米复合材料。碳纳米管可基于不同的电子特性而分类为金属型和半导体型。如本文所使用的那样，术语“碳纳米管”在本公开的上下文中是指半导体碳纳米管。可选地，碳纳米管可为富勒烯家族的若干圆柱形的碳的同素异形体(包括单壁碳纳米管(SWNT)、双壁碳纳米管(DWNT)、多壁碳纳米管(MWNT))中的任意一个、其任意衍生形式(例如纳米纤维)、以及其任意组合。可选地，碳纳米管的直径在约至约100nm的范围内，例如，约至约10nm。图1是示出在根据本公开的一些实施例中的薄膜晶体管的结构的示图。参照图1，本实施例中的薄膜晶体管包括底部衬底BS和位于底部衬底BS上的有源层AL。有源层AL包括对应于沟道区CR的第一部分、对应于源极接触区SCR的第二部分、以及对应于漏极接触区DCR的第三部分。第二部分和第三部分是包括聚合物材料P和碳纳米管材料CNT的聚合物碳纳米管复合材料层。聚合物碳纳米管复合材料可具有各种适当的聚合物与CNT之比。在一些实施例中，聚合物碳纳米管复合材料的聚合物与CNT之比在按重量约1.52:1的范围内，例如，按重量约1.385:1、按重量约1.25:1、按重量约1.1:1。在一些实施例中，聚合物碳纳米管复合材料层中的聚合物材料是导电性聚合物材料。适当的导电性聚合物材料的示例包括(但不限于)：聚苯胺(PANI)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PSS)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、聚乙炔、聚吡咯、聚乙炔-聚吡咯、诸如聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)的聚噻吩、聚(p亚苯基)、聚(三亚苯)、聚薁、聚芴、聚萘、聚蒽、聚呋喃、聚咔唑、四硫富瓦烯取代的聚苯乙烯、二茂铁取代的聚乙烯、咔唑基取代的聚乙烯、聚氧吩嗪、聚并苯、聚(异并苯)、聚硅烷、及其任意衍生物和任意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管，包括底部衬底和位于所述底部衬底上的有源层，所述有源层具有对应于沟道区的第一部分、对应于源极接触区的第二部分、以及对应于漏极接触区的第三部分，其中，所述第二部分和所述第三部分包括含有聚合物和碳纳米管材料的聚合物碳纳米管复合材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种薄膜晶体管，包括底部衬底和位于所述底部衬底上的有源层，所述有源层具有对应于沟道区的第一部分、对应于源极接触区的第二部分、以及对应于漏极接触区的第三部分，其中，所述第二部分和所述第三部分包括含有聚合物和碳纳米管材料的聚合物碳纳米管复合材料。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述聚合物是导电性聚合物。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，还包括：源极，其位于所述源极接触区中，与所述第二部分直接接触；以及漏极，其位于所述漏极接触区中，与所述第三部分直接接触。4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述第一部分是碳纳米管层。5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管，其中，所述碳纳米管层实质上包括半导体碳纳米管材料。6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述聚合物碳纳米管复合材料包括涂有聚合物的碳纳米管层。7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述碳纳米管材料为实质上不含无定形碳的单壁碳纳米管材料。8.根据权利要求2所述的薄膜晶体管，其中，所述聚合物选自包括以下材料的组：聚苯胺(PANI)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PSS)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、聚乙炔、聚吡咯、聚乙炔-聚吡咯、及其任意衍生物和任意组合。9.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，还包括栅极层以及位于有源层与栅极层之间的栅极绝缘层。10.一种显示面板，包括根据权利要求1至9中的任一项所述的薄膜晶体管。11.一种显示设备，包括根据权利要求10所述的显示面板。12.一种制造薄膜晶体管的有源层的方法，所述有源层具有对应于沟道区的第一部分、对应于源极接触区的第二部分、以及对应于漏极接触区的第三部分，所述方法包括：利用含有聚合物和碳纳米管材料的聚合物碳纳米管复合材料来形成所述第二部分和所述第三部分。13.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述第二部分和所述第三部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛德丰，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11