晶体管结构和晶体管的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种晶体管结构和晶体管的制作方法。本发明专利技术所述的薄膜晶体管结构包括：源极，漏极，以及源极和漏极之间的有源层；所述有源层包括铟镓锌氧化物框架，所述有源层包括铟镓锌氧化物框架，所述铟镓锌氧化物框架内设置包含铟镓锌氧化物的合成纳米材料。本发明专利技术可以提升薄膜晶体管的性能。

【技术实现步骤摘要】
晶体管结构和晶体管的制作方法
本专利技术涉及显示
，更具体的说，涉及一种晶体管结构和晶体管的制作方法。
技术介绍
液晶显示器具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶面板及背光模组(BacklightModule)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，并在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。其中，薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay，TFT-LCD)由于具有低的功耗、优异的画面品质以及较高的生产良率等性能，目前已经逐渐占据了显示领域的主导地位。同样，薄膜晶体管液晶显示器包含液晶面板和背光模组，液晶面板包括彩膜基板(ColorFilterSubstrate，CFSubstrate，也称彩色滤光片基板)和薄膜晶体管阵列基板(ThinFilmTransistorSubstrate，TFTSubstrate)，上述基板的相对内侧存在透明电极。两片基板之间夹一层液晶分子(LiquidCrystal，LC)。液晶面板是通过电场对液晶分子取向的控制，改变光的偏振状态，并藉由偏光板实现光路的穿透与阻挡，实现显示的目的。制备高性能的TFT器件是高品质LCD的基础，目前新一代的薄膜晶体管(TFT)采用铟镓锌氧化物(indiumgalliumzincoxide，IGZO)作为有源层材料，来连接TFT的源极和漏极，IGZO的载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率。本专利技术提出一种新的IGZO有源层技术方案，可以进一步提升TFT的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种晶体管结构和晶体管的制作方法，以进一步提升晶体管的性能。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：根据本专利技术的一个方面，本专利技术公开了一种晶体管结构，包括：源极，漏极，以及源极和漏极之间的有源层；绝缘层，形成在有源层上；介电层，形成在绝缘层上；栅极，形成在介电层上；钝化层，形成在栅极上；所述有源层包括铟镓锌氧化物框架，所述铟镓锌氧化物框架内设置包含铟镓锌氧化物的合成纳米材料。进一步的，所述铟镓锌氧化物框架包括若干圆柱形的孔洞，所述孔洞贯穿铟镓锌氧化物框架，所述合成纳米材料填充于所述孔洞内。此为一种具体的铟镓锌氧化物框架结构，采用孔洞结构方便采用自组装分子模板溶液氧化物实施。进一步的，所述铟镓锌氧化物框架还包括分子模版，所述分子模版采用有机分子模版自组装技术制成。介孔二氧化硅有特定孔道结构，具有中空、密度小、比表面积大，因而具有独特的渗透性、筛分分子能力、光学性能和吸附性，能显著提升有源层特性。进一步的，所述铟镓锌氧化物框架包括铟镓锌氧化物纳米材料。铟镓锌氧化物材料的纳米晶体可以较为均匀地与介孔二氧化硅混合，提高导电性能。进一步的，所述孔洞的直径范围是2-7纳米；所述孔洞的孔壁厚度范围是1-2纳米。此为一种较为优选的孔洞尺寸。进一步的，所述孔洞按六边形规则排布。六边形规则排布可以形成类蜂巢的结构，稳定性好。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还公开了一种显示面板，包括：基板；以及本专利技术所述的晶体管结构。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还公开了一种晶体管的制作方法，包括：在基板上形成源极和漏极，以及源极和漏极之间的有源层；在有源层上形成绝缘层；在绝缘层上形成介电层；在介电层上形成栅极；在栅极上形成钝化层；所述有源层的形成方法包括：在晶体管的有源层结构中形成铟镓锌氧化物框架；在铟镓锌氧化物框架内形成包含铟镓锌氧化物的合成纳米材料。进一步的，所述形成铟镓锌氧化物框架的方法包括：形成胶束；将胶束形成胶束棒；将胶束棒按六角形排列形成六角形阵列；将六角形阵列根据有机分子模板自组装机制形成模板中间组；将模板中间组培烧去除模板形成铟镓锌氧化物框架。利用胶束棒组成的六角形阵列作为模版，模板本身既是定型剂，又是稳定剂，通过改变其形状和尺寸可以实现对材料结构的预期调控；此外，实验装置简单、操作容易。且胶束棒可以重复利用，减少浪费，有利于降低成本和减少环境污染。进一步的，所述铟镓锌氧化物框架包括若干圆柱形的孔洞，所述孔洞贯穿铟镓锌氧化物框架，所述合成纳米材料填充于所述孔洞内；所述孔洞的直径范围是2-7纳米；所述孔洞的孔壁厚度范围是1-2纳米。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还公开了一种显示面板，基板；以及本专利技术任一所述的晶体管。本专利技术采用了规则中铟镓锌氧化物框架的自组装分子模板溶液氧化技术，位于客体中的纳米铟镓锌氧化物(nano-IGZOsource)，使得位于主体的微观多孔铟镓锌氧化物框架(Meso-porousIGZOframework)孔表面的氢氧根功能组可以转换为纳米铟镓锌氧化物所需的离子(Nano-(IGZO)x)。这样就显著提高了有源层的导电性能，进而提高了晶体管的性能。附图说明所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本专利技术实施例的显示面板结构示意图；图2是本专利技术实施例有源层的微观结构示意图；图3是本专利技术实施例自组装介孔二氧化硅框架技术示意图；图4是本专利技术实施例圆柱形胶束示意图；图5是本专利技术实施例IGZO框架示意图；图6是本专利技术实施例有机分子模版自组装示意图；图7是本专利技术实施例孔洞的孔径与解吸强度关系示意图；图8是本专利技术实施例有源层的TEM影像示意图；图9是本专利技术实施例X射线强度与温度曲线示意图；图10是本专利技术实施例合成纳米线的微观结构示意图；图11是本专利技术实施例薄膜晶体管的制作方法流程示意图；图12是本专利技术实施例又一薄膜晶体管的制作方法流程示意图；图13是本专利技术实施例自组装介孔二氧化硅框架技术示意图；图14是本专利技术实施例纳米多孔二氧化硅介质的制备方法示意图；图15是本专利技术实施例规则微观-IGZO框架通过自组装分子模板方法流程示意图。图16是本专利技术实施例IGZO框架组装方法流程示意图。其中，10、源极；11、漏极；12、栅极；13、有源层；14、介电层；15、钝化层；16、边坡结构；17、基板；18、IGZO框架；19、分子(有机分子模版)；20、纳米-IGZO；21、圆柱形胶束；22、六方填充液晶相；23、纳米晶体；24、二氧化硅孔壁；25、表面活性剂胶束；26、六角矩阵；27、自组装有机/无机杂化(微结构材料)；28、介孔材料；29、干凝胶；30、气凝胶；31、溶胶溶液；32、表面活性剂；33、凝胶；34、胶束；35、胶束棒；36、自组装介孔二氧化硅；37、模版中间相；38、拆下的模版；39、孔洞；40、绝缘层。D1：孔径直径；D2：孔壁厚度；Si(OR)4：无机香料。具体实施方式本专利技术公开了一种晶体管结构和晶体管的制作方法。晶体管结构包括：基板，形成在基板表面的源极和漏极，以及源极和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管，其特征在于，包括：源极，漏极，以及源极和漏极之间的有源层；绝缘层，形成在有源层上；介电层，形成在绝缘层上；栅极，形成在介电层上；钝化层，形成在栅极上；所述有源层包括铟镓锌氧化物框架，所述铟镓锌氧化物框架内设置包含铟镓锌氧化物的合成纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种晶体管，其特征在于，包括：源极，漏极，以及源极和漏极之间的有源层；绝缘层，形成在有源层上；介电层，形成在绝缘层上；栅极，形成在介电层上；钝化层，形成在栅极上；所述有源层包括铟镓锌氧化物框架，所述铟镓锌氧化物框架内设置包含铟镓锌氧化物的合成纳米材料。2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述铟镓锌氧化物框架包括若干圆柱形的孔洞，所述孔洞贯穿铟镓锌氧化物框架，所述合成纳米材料填充于所述孔洞内。3.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述孔洞的直径范围是2-7纳米；所述孔洞的孔壁厚度范围是1-2纳米。4.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述铟镓锌氧化物框架采用有机分子模版自组装技术制成。5.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述孔洞按六边形规则排布。6.一种晶体管的制作方法，其特征在于，包括：在基板上形成源极和漏极，以及源极和漏极之间的有源层；在有源层上形成绝缘层；在绝缘层上形成介电层；在介电层上形成栅极；在栅极上形成钝化层；所述有源层的形成方法包括：在晶体管的有源层结构中形成铟镓锌氧化物框架；在铟镓锌氧化物框架内形成包含铟镓锌氧化物的合成纳米材料。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄北洲，
申请(专利权)人：惠科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44