一种薄膜晶体管及阵列基板、显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供了一种薄膜晶体管及阵列基板、显示装置，涉及显示技术领域，提出一种新的适用于薄膜晶体管有源层的材料，可以扩大有源层在材料上的可选择性，也可基于有源层的多种可选择材料来提高薄膜晶体管在工艺、成本方面的改善空间。该薄膜晶体管包括设置在衬底基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极；其中，所述有源层的材料为高简并半导体。用于薄膜晶体管、阵列基板、显示装置及其制造。

【技术实现步骤摘要】
-种薄膜晶体管及阵列基板、显示装置
本技术涉及显示
，尤其涉及一种薄膜晶体管及阵列基板、显示装置。
技术介绍
TFT背板技术是现代和未来显示的核心技术，有源层工艺是TFT(Thin Film Transistor,薄膜场效应晶体管）背板技术的最为核心工艺之一。 目前有源层的材料还沿用非晶硅、金属氧化物半导体等材料，在材料选择上可选 择性较小，因此在工艺、成本方面的改善空间较小。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种薄膜晶体管及阵列基板、显示装置，提出一种新的 适用于薄膜晶体管有源层的材料，可以扩大有源层在材料上的可选择性，也可基于有源层 的多种可选择材料来提高薄膜晶体管在工艺、成本方面的改善空间。 为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案： -方面，提供一种薄膜晶体管，包括设置在衬底基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、 源极和漏极；其中，所述有源层的材料为高简并半导体。 优选的，所述有源层的厚度为5?20nm。 可选的，所述源极和所述漏极与所述有源层通过同一次构图工艺制备得到，且所 述源极和所述漏极与所述有源层不同层设置。 可选的，所述源极和所述漏极与所述有源层同层且一体设置；其中，所述源极和所 述漏极的材料为高简并半导体。 进一步可选的，所述高简并半导体包括第IV族元素的高简并半导体、或二元化合 物的高简并半导体、或三元及以上化合物的高简并半导体。 另一方面，提供一种阵列基板，包括上述的薄膜晶体管和电极结构。 可选的，所述电极结构包括与所述薄膜晶体管的漏极电连接的第一电极； 其中，所述第一电极为像素电极，所述阵列基板用于驱动液晶； 或所述第一电极为阳极，所述阵列基板还包括位于所述阳极上方的有机材料功能 层和阴极。 进一步的，在所述源极和所述漏极与所述有源层同层设置，且材料均为高简并半 导体的情况下，所述第一电极与所述薄膜晶体管的源极和漏极同层且一体设置；其中，所述 第一电极的材料为高简并半导体。 可选的，在所述第一电极为像素电极的情况下，所述阵列基板还包括公共电极。 又一方面，提供一种显示装置，包括上述的阵列基板。 本技术实施例提供了一种薄膜晶体管及阵列基板、显示装置，该薄膜晶体管 包括设置在衬底基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极；其中，所述有源层的材料为 高简并半导体。通过提出一种适用于薄膜晶体管有源层的高简并半导体材料，可以扩大有 源层在材料上的可选择性，也可基于有源层的多种可选择材料来提高薄膜晶体管在工艺、 成本方面的改善空间。 【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图一； 图2为本技术实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图二； 图3为本技术实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图三； 图4为本技术实施例提供的一种薄膜晶体管的转移特性示意图； 图5a_5d为本技术实施例提供的一种薄膜晶体管在不同栅极电压下的能级 状态不意图； 图6为本技术实施例提供的一种包括像素电极的阵列基板的结构示意图一； 图7为本技术实施例提供的一种包括像素电极和公共电极的阵列基板的结 构示意图一； 图8为本技术实施例提供的一种包括像素电极和公共电极的阵列基板的结 构示意图二； 图9为本技术实施例提供的一种包括阳极和阴极的阵列基板的结构示意图； 图10为本技术实施例提供的一种阵列基板的像素电极与有源层、源极和漏 极同层的结构示意图； 图11为本技术实施例提供的一种阵列基板的阳极与有源层、源极和漏极同 层的结构示意图； 图12a-12d为本技术实施例提供的一种通过一次构图工艺制备位于不同层 的有源层、源极和漏极的过程示意图； 图13a_13c为本技术实施例提供的一种通过一次构图工艺制备位于同层的 有源层、源极和漏极的过程示意图。 附图标记： 01-阵列基板；10-薄膜晶体管；100-衬底基板；101-栅极；102-栅绝缘层； 103-有源层；103a-高简并半导体薄膜；104-源极；104a-金属薄膜；105-漏极；20-像素电 极；30-公共电极；40-阳极；50-阴极；60-有机材料功能层；70-像素界定层；80-光刻胶； 801-光刻胶完全保留部分；802-光刻胶完全去除部分；803-光刻胶半保留部分；90-半阶 掩模板；901-完全不透明部分；902-完全透明部分；903-半透明部分。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 本技术实施例提供了一种薄膜晶体管10,如图1至图3所示，该薄膜晶体管 10包括：设置在衬底基板100上的栅极101、栅绝缘层102、有源层103、源极104和漏极 105 ;其中，所述有源层103的材料为高简并半导体。 优选的，所述有源层103的厚度为5?20nm。 以η型薄膜晶体管10为例，具体工作原理描述如下： 该薄膜晶体管10在未加栅极101电压（Vg)时的能级状态如图5a所示，有源层 103的费米能级高于有源层103的导带，因而可以形成导电沟道，在此基础上，当源极104和 漏极105间加上电压后，所述薄膜晶体管10可以得到很大的源漏电流。该状态对应于图4 的转移特性中的第ΠΙ和第IV部分。 因有源层的厚度超薄（例如可以为l〇nm)，所以在外部电压作用下，有源层103整 体发生能级弯曲，当该薄膜晶体管10在加足够负例如-40?-20V的栅极101电压时的能 级状态如图5b所示，有源层103的费米能级完全低于有源层103的导带，使沟道夹断，此时 即使源极104和漏极105间加上电压，也没有电流通过。该状态对应于图4的转移特性中 的第I部分； 当薄膜晶体管10的栅极101电压加到某一负值例如-20?-10V时，其能级状态 如图5c所示，有源层103的费米能级与有源层103的导带底持平，形成了类似普通薄膜晶 体管结构的平带状态，在此情况下，导电沟道恰好形成，此时将栅极101电压稍微调高，其 在源极104和漏极105间加上电压，即可有漏电流通过。该状态即对应图4的转移特性中 的II区，也即阈值-亚阈值区。 当栅极101电压在上述某一负值的基础上进一步提升时例如提升到-10? 10V(可提升到0V以及正向电压），薄膜晶体管10的能级示意图如图5d所示，此时虽然有 源层103发生能级弯曲，但是导带底大部分都处于费米能级之下，因而形成了导电沟道，当 源极10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括设置在衬底基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极；其特征在于，所述有源层的材料为高简并半导体。

【技术特征摘要】
1. 一种薄膜晶体管，包括设置在衬底基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极； 其特征在于，所述有源层的材料为高简并半导体。2. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层的厚度为5?20nm。3. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极和所述漏极与所述有源 层通过同一次构图工艺制备得到，且所述源极和所述漏极与所述有源层不同层设置。4. 根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极和所述漏极与所述有源 层同层且一体设置； 其中，所述源极和所述漏极的材料为高简并半导体。5. 根据权利要求1至4任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述高简并半导体包括 第IV族元素的高简并半导体、或二元化合物的高简并半导体、或三元及以上化合物的高简 并半导体。6. -种阵列基板，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延钊，王刚，崔剑，方金钢，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11