涂布液、场效应晶体管、显示元件、图像显示装置和系统制造方法及图纸

技术编号:12738692 阅读:95 留言:0更新日期:2016-01-20 23:38
本发明专利技术涉及涂布液、场效应晶体管、显示元件、图像显示装置和系统。所述场效应晶体管包括:配置成施加栅电压的栅电极;配置成取出电流的源电极和漏电极;由n-型氧化物半导体形成且与所述源电极和所述漏电极接触地设置的有源层;以及设置在所述栅电极和所述有源层之间的栅绝缘层,其中所述n-型氧化物半导体包括选自Re、Ru、和Os的至少一种作为掺杂剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及型氧化物半导体制造用涂布液;场效应晶体管;显示元件;图像显 示装置(器件,device);和系统。
技术介绍
场效应晶体管(FET)为通过向栅电极施加电压以在向沟道施加电场的情况下为 电子或空穴流提供闸门(gate)来控制在源电极和漏电极之间通过的电流的晶体管。 FET由于其性质而已被用作开关(切换,switching)元件或放大元件。由于FET 显示出小的栅电流并具有平坦的轮廓,因此与双极晶体管相比,其可被容易地制造或集成。 由于这些原因,FET是在目前的电装置的集成电路的许多中使用的不可缺少的元件。 FET应用于例如有源(主动)矩阵显示器中作为薄膜晶体管(TFT)。 近年来,液晶显示器(IXD)、有机EL(电致发光)显示器(0LED)、电子纸等已被作 为平板显示器(FPD)投入实际应用中。 这些FPD通过包含在有源层(活性层,active layer)中使用非晶娃或多晶娃的 TFT的驱动电路驱动。对于FPD存在提高其尺寸、分辨率、和驱动速度的需求。除了这些需 求以外,还要求TFT具有较高的载流子迀移率、较小的随时间的特性变化、和较小的在面板 中的元件间特性偏差(变动,variation) 〇 然而,对于有源层使用非晶硅(a-Si)或多晶硅(特别地,低温多晶硅: Low-Temperature Poly Silicon :LTPS)的TFT具有优点和缺点。因此,一直难以同时实现 全部所述要求。 例如,a-Si TFT具有如下缺点:其迀移率不足以以高的速度驱动LCD (大屏幕液晶 显示器),且当被连续地驱动时,发生阈值电压的大的偏移。LTPS-TFT具有大的迀移率,但 具有如下问题:阈值电压的变动是大的,因为有源层通过准分子激光器退火而结晶化,且不 能使生产线的母玻璃尺寸是大的。 因此,存在对于具有a-Si TFT的优点和LTPS-TFT的优点两者的新型TFT技术的 需要。为了满足该需要,近来已积极地实施了使用氧化物半导体的TFT的开发,对于所述使 用氧化物半导体的TFT,可预期载流子迀移率优于a-Si的载流子迀移率。 特别地,公开了可在室温下形成为膜且在非晶态呈现出比a-Si的迀移率大的迀 移率的 InGaZn04(a_IGZ0)(参见 K. Nomura 和其他五人,"Room-temperature fabrication of transparent flexible thin-film transistors using amorphous oxide semiconduc tors", NATURE, VOL. 432, No. 25, 2004 年 11 月,pp. 488-492)。自该公开以来,已积极地进行 了关于具有高的迀移率的非晶氧化物半导体的许多研究。 然而,在成膜工艺期间需要精确地控制前述氧化物半导体的氧浓度,因为通过氧 空位产生载流子电子。如果试图实现高的迀移率,则所述氧化物半导体倾向于处于抑制状 态,且用于实现常关的工艺窗口是极窄的。而且,在形成氧化物半导体膜之后,所述膜中的 氧浓度通过图案化或钝化工艺改变,且因此其性质倾向于恶化。 为了解决前述问题,已经基于两种观点常规性地研究了对策。第一种观点是利用 P-型掺杂剂的引入(例如,用Zn2+替代In 3+)补偿通过氧空位产生的载流子以由此保持载 流子浓度是低的(参见日本专利公布特开(JP-A) No. 2002-76356和2006-165529)。与该方 法联合,还尝试添加少量的抗衡阳离子以使P-型掺杂剂稳定化(例如,用Zn2+替代In 3+,和 添加痕量的Sn4+ ( > ))(参见国际公布No. W02008-096768)。另一种为其中引入 一定量的对氧具有高的亲和性的金属元素(例如,Al、Zr和Hf)以防止载流子的产生的方 法(参见 J.S. Park 和其他五人,"Novel ZrlnZnO Thin-film Transistor with Excellent Stability",Advanced Materials, VOL. 21,No. 3, 2009, pp. 329-333) 〇 然而,全部所述方法都具有问题例如不足的稳定性和低的迀移率。
技术实现思路
本专利技术旨在解决本领域中的各种问题和实现下列目标。即,本专利技术的目标是提供 包括由氧化物半导体形成的有源层且具有稳定的性质和优异的装置性质的场效应晶体管。 用于解决前述问题的手段如下。 本专利技术的场效应晶体管包括: 配置成施加栅电压的栅电极; 配置成取出电流的源电极和漏电极; 由η-型氧化物半导体形成且与所述源电极和所述漏电极接触地设置的有源层; 和 设置在所述栅电极和所述有源层之间的栅绝缘层, 其中所述η-型氧化物半导体包括选自Re、Ru、和0s的至少一种作为掺杂剂。 根据本专利技术,本专利技术可解决本领域中的前述问题,并且可提供包括由氧化物半导 体形成的有源层且具有稳定的性质和优异的装置性质的场效应晶体管。【附图说明】 图1为图解顶接触/底栅场效应晶体管的一个实例的示意性构造图。 图2为图解底接触/底栅场效应晶体管的一个实例的示意性构造图。 图3为图解顶接触/顶栅场效应晶体管的一个实例的示意性构造图。 图4为图解底接触/顶栅场效应晶体管的一个实例的示意性构造图。 图5为图解作为本专利技术的系统的电视装置的一个实例的示意性构造图。 图6为用于说明图5的图像显示装置的图(部分1)。 图7为用于说明图5的图像显示装置的图(部分2)。 图8为用于说明图5的图像显示装置的图(部分3)。 图9为用于说明本专利技术的显示元件的一个实例的图。 图10为图解显示元件中的有机EL元件和场效应晶体管之间的位置关系的一个实 例的不意性构造图。 图11为图解显示元件中的有机EL元件和场效应晶体管之间的位置关系的另一实 例的不意性构造图。 图12为图解有机EL元件的一个实例的示意性构造图。 图13为用于说明显示控制装置的图。 图14为用于说明液晶显不器的图。 图15为用于说明图14的显示元件的图。 图16为用于说明实施例1和对比例1的场效应晶体管的性质的图。 图17为用于说明作为实施例1和对比例1的场效应晶体管的性质的在有源层的 形成期间的氧浓度与场效应迀移率之间的关系的图。 图18为用于说明实施例6的场效应晶体管的性质的图。 图19为用于说明对比例2的场效应晶体管的性质的图。【具体实施方式】 (场效应晶体管) 本专利技术的场效应晶体管至少包含栅电极、栅绝缘层、有源层、源电极、和漏电极,和 可进一步包含其它部件。 〈栅电极〉 栅电极取决于预期目的适当地选择而没有任何限制,条件是其为用于施加栅电压 的电极。 栅电极的材料取决于预期目的适当地选择而没有任何限制,且其实例包括金属 (例如,Mo、Al、Au、Ag和Cu)、其合金、透明导电氧化物(例如,ΙΤ0和ΑΤ0)、和有机电导体 (electroconductor)(例如,聚亚乙基二氧噻吩(PED0T)和聚苯胺(ΡΑΝΙ))。 栅电极的形成方法取决于预期目的适当地选择而没有任何限制,且其实例包括: (i) 其中通过溅射方法或浸涂方法形成膜、随后通过光刻法将所述膜图案化的方法;和 (ii) 其中通过印刷工艺例本文档来自技高网
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【技术保护点】
场效应晶体管,包括:配置成施加栅电压的栅电极;配置成取出电流的源电极和漏电极;由n‑型氧化物半导体形成且与所述源电极和所述漏电极接触地设置的有源层;和设置在所述栅电极和所述有源层之间的栅绝缘层,其中所述n‑型氧化物半导体包括选自Re、Ru、和Os的至少一种作为掺杂剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:植田尚之中村有希安部由希子松本真二曾根雄司早乙女辽一新江定宪草柳岭秀
申请(专利权)人:株式会社理光
类型:发明
国别省市:日本;JP

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