一种电极结构、薄膜晶体管、阵列基板及显示面板制造技术

本发明专利技术公开了一种电极结构、薄膜晶体管、阵列基板及显示面板，电极结构中至少包括层叠设置的第一金属层和第一石墨烯层，第一金属层的材料为铜或铜合金。由于石墨烯是由碳原子构成的单层六边形结构，结构稳定，具有较高的电荷迁移率，并且与铜原子之间的结合力强，对铜原子有很好的吸附作用。因此，利用第一石墨烯层对第一金属层中的铜原子的吸附和阻挡作用，可以有效防止电极结构中铜原子的扩散，同时由于石墨烯具有极高的电导率，与金属层形成的复合结构，可以进一步提高电极结构的导电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电极结构、薄膜晶体管、阵列基板及显示面板
本专利技术涉半导体
，尤指一种电极结构、薄膜晶体管、阵列基板及显示面板。
技术介绍
随着半导体显示技术的不断发展，显示面板对薄膜晶体管阵列基板上的电极线以及薄膜晶体管的电极的导电性能的要求越来越高。特别是在高分辨率产品中，为了增加开口率，需要在保证导电性能的基础上减小电极线的线宽；在大尺寸产品中，为了保证画面的刷新频率，需要降低电极线的电阻。铜作为低电阻和价格便宜的金属，相比目前采用常用的铝、钼等金属制作薄膜晶体管阵列基板中的电极线和薄膜晶体管的电极，更容易做到低线宽、低功耗和高的电导率，从而可以提升显示面板的显示效果。但是，由于铜原子很容易在膜层间发生扩散，因此采用铜制作电极线和电极，电极中的铜原子会扩散到薄膜晶体管的有源层，从而影响薄膜晶体管的性能。因此，如何在保证高的电导率的基础上防止电极中的铜原子在膜层间的扩散，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种电极结构、薄膜晶体管、阵列基板及显示面板，用以防止电极中的铜原子在膜层间的扩散，从而保证薄膜晶体管的性能。本专利技术实施例提供的一种电极结构，包括：衬底基板、以及依次位于所述衬底基板上方的第一金属层和第一石墨烯层；其中，所述第一金属层的材料为铜或者铜合金。较佳地，为了进一步防止铜原子在膜层间的扩散，以及增强金属层与衬底基板之间的粘附性，在本专利技术实施例提供的上述电极结构中，还包括：位于所述衬底基板与所述第一金属层之间的第二金属层；以及位于所述第二金属层与所述第一金属层之间的第二石墨烯层；所述第二金属层的材料为铜合金。较佳地，为了更好的防止铜原子的扩散，在本专利技术实施例提供的上述电极结构中，所述第一石墨烯层为单层石墨烯或双层石墨烯；和/或所述第二石墨烯层为单层石墨烯或双层石墨烯。相应地，本专利技术实施例还提供了一种薄膜晶体管，包括衬底基板，以及位于所述衬底基板上的栅电极、有源层、源电极和漏电极，其中，所述栅电极与所述有源层之间相互绝缘，所述源电极和所述漏电极分别与所述有源层电连接；所述栅电极、所述源电极和所述漏电极至少其中之一包括层叠设置的第一金属层和第一石墨烯层；其中，所述第一金属层的材料为铜或者铜合金。较佳地，为了防止电极中的铜原子扩散到薄膜晶体管中的有源层，在本专利技术实施例提供的上述薄膜晶体管中，所述有源层位于所述栅电极的上方；所述栅电极包括依次位于所述衬底基板上方的所述第一金属层和所述第一石墨烯层；或所述栅电极包括依次位于所述衬底基板上方的第二金属层、第二石墨烯层、所述第一金属层和所述第一石墨烯层；其中，所述第二金属层的材料为铜合金。较佳地，为了防止电极中的铜原子扩散到薄膜晶体管中的有源层，在本专利技术实施例提供的上述薄膜晶体管中，所述栅电极位于所述有源层的上方；所述栅电极包括依次位于所述有源层上方的第二金属层、第二石墨烯层、所述第一金属层和所述第一石墨烯层；其中，所述第二金属层的材料为铜合金。较佳地，为了防止电极中的铜原子扩散到薄膜晶体管中的有源层，在本专利技术实施例提供的上述薄膜晶体管中，所述源电极与所述漏电极同层设置，所述有源层位于所述源电极和所述漏电极的上方；所述源电极和所述漏电极均包括依次位于所述衬底基板上方的第一金属层和第一石墨烯层；或所述源电极和所述漏电极均包括依次位于所述衬底基板上方的第二金属层、第二石墨烯层、所述第一金属层和所述第一石墨烯层；其中，所述第二金属层的材料为铜合金。较佳地，为了防止电极中的铜原子扩散到薄膜晶体管中的有源层，在本专利技术实施例提供的上述薄膜晶体管中，所述源电极与所述漏电极同层设置，所述源电极和所述漏电极位于所述有源层的上方；所述源电极和所述漏电极均包括依次位于所述衬底基板上方的第二金属层、第二石墨烯层、所述第一金属层和所述第一石墨烯层；其中，所述第二金属层的材料为铜合金。较佳地，为了更好的防止电极中的铜原子的扩散，在本专利技术实施例提供的上述薄膜晶体管中，所述第一石墨烯层为单层石墨烯或双层石墨烯；和/或所述第二石墨烯层为单层石墨烯或双层石墨烯；相应地，本专利技术实施还提供了一种阵列基板，包括本专利技术实施例提供的上述任一种薄膜晶体管。相应地，本专利技术实施还提供了一种显示面板，包括本专利技术实施例提供的上述阵列基板。本专利技术实施例提供的一种电极结构、薄膜晶体管、阵列基板及显示面板，电极结构中至少包括层叠设置的第一金属层和第一石墨烯层，第一金属层的材料为铜或铜合金。由于石墨烯是由碳原子构成的单层六边形结构，结构稳定，具有较高的电荷迁移率，并且与铜原子之间的结合力强，对铜原子有很好的吸附作用。因此，利用第一石墨烯层对第一金属层中的铜原子的吸附和阻挡作用，可以有效防止电极结构中铜原子的扩散，同时由于石墨烯具有极高的电导率，与金属层形成的复合结构，可以进一步提高电极结构的导电性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的电极结构的结构示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的电极结构的结构示意图之二；图3a至图3b分别为本专利技术图1所示的电极结构的制作方法执行各步骤后的结构示意图；图4a至图4e分别为本专利技术图2所示的电极结构的制作方法执行各步骤后的结构示意图；图5a为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之一；图5b为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之二；图5c为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之三；图5d为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之四。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术实施例提供的电极结构、薄膜晶体管、阵列基板及显示面板的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的形状和大小不反映电极结构和薄膜晶体管的真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。本专利技术实施例提供的一种电极结构，如图1所示，包括：衬底基板10、以及依次位于衬底基板10上方的第一金属层11和第一石墨烯层12；其中，第一金属层11的材料为铜或者铜合金。本专利技术实施例提供的上述电极结构，在第一金属层上设置有第一石墨烯层，由于石墨烯是由碳原子构成的单层六边形结构，结构稳定，具有较高的电荷迁移率，并且与铜原子之间的结合力强，对铜原子有很好的吸附作用。因此，利用第一石墨烯层对第一金属层中的铜原子的吸附和阻挡作用，可以有效防止电极结构中铜原子的扩散，同时由于石墨烯具有极高的电导率，与金属层形成的复合结构，可以进一步提高电极结构的导电性能。较佳地，为了进一步防止铜原子在膜层间的扩散，以及增强金属层与衬底基板之间的粘附性，在本专利技术实施例提供的上述电极结构中，如图2所示，还包括：位于衬底基板10与第一金属层11之间的第二金属层13；以及位于第二金属层13与第一金属层11之间的第二石墨烯层14；第二金属层13的材料为铜合金。将铜合金材料的第二金属层置于衬底基板与第二石墨烯层之间，这样一方面由于铜合金对衬底基板的粘附性较强，可以增强对其对衬底基板的粘附性，另一方，铜合金薄膜自身具有防止铜原子的扩散功能，并且可以利用设置于第二金属层与第一金属层之间的第二石墨烯层对铜原子的吸附作用，进一步防止铜原子的扩散。具体地，在本专利技术实施例提供的上述电极结构中，铜合金可以为铜钼、铜钙、铜镁、铜锰、铜镁铝等二元或多元合金，在此不作限定。较佳地，为了更好的防止铜原子的扩散，在本专利技术实施例提供的上述电极结构中，第一石墨烯层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极结构，其特征在于，包括：衬底基板、以及依次位于所述衬底基板上方的第一金属层和第一石墨烯层；其中，所述第一金属层的材料为铜或者铜合金。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，包括衬底基板，以及位于所述衬底基板上的栅电极、有源层、源电极和漏电极，其中，所述栅电极与所述有源层之间相互绝缘，所述源电极和所述漏电极分别与所述有源层电连接；其特征在于：所述栅电极、所述源电极和所述漏电极至少其中之一包括层叠设置的第一金属层和第一石墨烯层；位于所述衬底基板与所述第一金属层之间的第二金属层；以及位于所述第二金属层与所述第一金属层之间的第二石墨烯层；其中，所述第一金属层的材料为铜或者铜合金，所述第二金属层的材料为铜合金。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层位于所述栅电极的上方；所述栅电极包括依次位于所述衬底基板上方的第二金属层、第二石墨烯层、所述第一金属层和所述第一石墨烯层。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅电极位于所述有源层的上方；所述栅电极包括依次位于所述有源层上方的第二金属层、第二石墨烯层、所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓龙，姚琪，曹占锋，李正亮，孔祥春，张斌，高锦成，
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