本发明专利技术公开一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管及应用，其制备过程为：通过离子注入在衬底两端形成源极和漏极。在衬底上表面的中部制备栅氧化层，在栅氧化层上沉积多晶硅或金属形成栅极，在栅极、源极与漏极上方沉积隔离层，并在源极和漏极上方刻蚀出接触孔，以引出源极和漏极，在源极和漏极上方的接触孔上沉积金属，刻蚀漏极上的金属用于隔离开源极和漏极，而源极上的金属直接延伸覆盖过有源沟道区，起到遮挡光线的作用。本发明专利技术提出的MOS管有效的遮挡了其上方射入的光线，抑制了光致漏电流的产生，既改善了晶体管的关态特性，也提高了有源寻址驱动电路的工作性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电子器件领域，更具体地，涉及一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管及应用。
技术介绍
可寻址驱动电路目前已应用于诸多方面。在寻址机制上，一般分为两种，即有源矩阵和无源矩阵。相比于无源矩阵，有源矩阵拥有更好的可控性，可减少串扰，能实现大规模及高分辨率的显示。并且还有能量利用率高，可为高质量显示实现更多的灰度的优点。有源矩阵显示目前已经发展了数十年，并且已有诸多应用，比如有源矩阵液晶显示，有源矩阵有机发光二极管显示，以及最近正在发展的有源矩阵发光二极管显示等。有源驱动电路有许多种，其中常用的2T1C驱动电路如图1所示，包括寻址晶体管T1，驱动晶体管T2和一个存储电容。Vselect信号用来控制选通T1晶体管，当T1晶体管打开，Vdata信号被传输至T2晶体管的栅极，控制选通T2管。当T2管打开时，LED阳极即与VDD相连，从而能够正常工作，即发光。当选择信号经过后，T1晶体管关闭，但还需要LED继续发光，此时存储电容就用来保持A点的电位，以保证在一整个帧周期内，都能有足够的电流流经LED。但是当有环境光存在时，尤其当该电路被应用于本身就具有比较高的发光强度LED显示时，光线将在MOS管有源沟道区激发额外的电子空穴对，导致MOS管关闭时，依然存在一定量的反向漏电流。当该漏电流较大时，将严重影响存储电容保持电位的能力，从而减小了相应LED的发光时间及发光质量。同理，T2管的关态漏电流也将带来预期之外的不利效果。这些都将降低基于该种有源驱动的电路的LED，LCD及OLED显示，或光通信设备的应用质量和效果。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的光照激发的光电流导致MOS管关态时的反向漏电流增加的现象，首先提供一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管的制备方法。本专利技术还提出一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管。本专利技术还提出一种应用该抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管的有源寻址电路。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管的制备方法，其制备过程为：通过离子注入在衬底两端形成源极和漏极，在衬底上表面的中部制备栅氧化层，在栅氧化层上沉积多晶硅或金属形成栅极，该制备过程还包括：在栅极、源极与漏极上方沉积隔离层，并在源极和漏极上方刻蚀出接触孔，以引出源极和漏极，在源极和漏极上方的接触孔中沉积金属，刻蚀漏极上接触孔中的金属用于隔离开源极和漏极，而源极上接触中的金属直接延伸覆盖过有源沟道区，起到遮挡光线的作用。优选的，所述衬底为硅基材料衬底，玻璃石英衬底或氮化物衬底。优选的，所述栅氧化层为SiO2、HfO、Al2O3或ZrO氧化物，隔离层为SiO2或SiNx隔离层。一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管，包括衬底，衬底上表面的中部沉积有栅绝缘层，在栅绝缘层上有多晶硅或金属形成栅极，通过离子注入在衬底两端形成的源极和漏极，在栅极、源极与漏极上方沉积有隔离层，源极和漏极上方的隔离层刻蚀有用于引出源极和漏极的接触孔，在源极和漏极上的接触孔中沉积有金属，漏极上接触孔中金属刻蚀有用于隔离源极和漏极的隔离缺口，源极上的金属直接延伸覆盖过有源沟道区。优选的，所述衬底为硅基材料衬底，玻璃石英衬底或氮化物衬底。优选的，所述栅氧化层为SiO2、HfO、Al2O3或ZrO氧化物，隔离层为SiO2或SiNx隔离层。一种应用所述抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管的有源寻址电路，所述有源寻址电路中的MOS管为抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术提出的MOS管有效的遮挡了光线，抑制了光电流的产生，既改善了晶体管的关态特性，也提高了有源寻址驱动电路的工作性能。附图说明图1为2T1C有源驱动电路示意图。图2为对晶体管不同条件下转移特性曲线的对比图。图3为传统MOS管的截面示意图。图4为本专利技术所述MOS管的三维结构图。图5为本专利技术所述MOS管的平面结构示意图。图6为对本专利技术MOS管进行仿真的仿真基本参数设置示意图。图7为基于本专利技术的不同X长度的PMOS管的转移特性曲线图。图8为自动消除光致漏电流的有源寻址电路的PCB版图。图9为实施例有源驱动电路中存储电容充放电对比图。图10为四组不同X长度和梳状栅个数的MOS管进行的PCB版图。图11为基于图10的转移特性曲线的对比示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。针对现有技术中提到的光照激发的光电流导致MOS管关态时的反向漏电流增加的现象，本专利技术提出从MOS管源极引伸出一定长度金属，覆盖在MOS管有源沟道区上面，从而起到避免光线直射沟道的效果。该种设计有效的遮挡了光线，抑制了光电流的产生，既改善了晶体管的关态特性，也提高了有源寻址驱动电路的工作性能。且金属覆盖层越长，抑制效果越好，但是却会降低器件的沟道宽长比，从而降低器件开态时的特性。所以应在覆盖层和沟道宽长比之间做出合适的取舍，从而达到最优化设计。经过大量的实验及研究发现，光照会影响MOS晶体管性能：光照会在MOS晶体管有源沟道区激发出额外的电子空穴对，从而使晶体管在关闭状态时，也存在着较大的反向漏电流。我们通过软件仿真验证了该想法。我们分别测试了无光条件下，以及蓝光，红光，绿光照射时，沟道长度为2um的PMOS晶体管的Ids。光照功率为1w，并设置Vds为-1V，栅极电压由-5V逐渐增加到5V，阈值电压为-0.5V，即当其大于-0.5V时即为关闭状态。图2则为对晶体管不同条件下转移特性曲线的对比，由此可看出MOS管在光照条件下性能的差别。从图中可清晰看出，有光条件下关态的漏电流要比无光条件时大几个数量级，可见光照对MOS管性能的影响还是非常大的。由此证明了我们的想法，光照条件确实会对MOS晶体管关闭状态时的漏电流有巨大影响。基于上述发现，本专利技术设计了一种能遮挡光照，抑制有源沟道区光致漏电流产生的新型MOS管结构。传统MOS管是利用掺杂工艺在硅衬底两端生成源极与漏极，并通过沉积金属以及适当的刻蚀将这两极引出。之后，在有源沟道区之上沉积栅氧化层，再将多晶硅沉积其上形本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管的制备方法，其制备过程为：通过离子注入在衬底两端形成源极和漏极，在衬底上表面的中部制备栅氧化层，在栅氧化层上沉积多晶硅或金属形成栅极，其特征在于，该制备过程还包括：在栅极、源极与漏极上方沉积隔离层，并在源极和漏极上方刻蚀出接触孔，以引出源极和漏极，在源极和漏极上方的接触孔中沉积金属，刻蚀漏极上接触孔中的金属用于隔离开源极和漏极，而源极上接触中的金属直接延伸覆盖过有源沟道区，起到遮挡光线的作用。
【技术特征摘要】
1.一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管的制备方法，其制备过程为：通过离子注入在衬底两端形成源极和漏极，在衬底上表面的中部制备栅氧化层，在栅氧化层上沉积多晶硅或金属形成栅极，其特征在于，该制备过程还包括：在栅极、源极与漏极上方沉积隔离层，并在源极和漏极上方刻蚀出接触孔，以引出源极和漏极，在源极和漏极上方的接触孔中沉积金属，刻蚀漏极上接触孔中的金属用于隔离开源极和漏极，而源极上接触中的金属直接延伸覆盖过有源沟道区，起到遮挡光线的作用。
2.根据权利要求1所述的抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管制备方法，其特征在于，所述衬底为硅基材料衬底，玻璃石英衬底或氮化物衬底。
3.根据权利要求1所述的抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管制备方法，其特征在于，所述栅氧化层为SiO2、HfO、Al2O3或ZrO氧化物，隔离层为SiO2或SiNx隔离层。
4.一种抑制有源沟道区光致漏电流产生的MOS管，包括衬底，衬底上...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘召军，张珂，彭灯，王河深，莫炜静，刘熹，黄茂森，
申请(专利权)人：中山大学，广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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