薄膜晶体管，其制造方法以及包括该薄膜晶体管的平板显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种薄膜晶体管，其制造方法，包括该薄膜晶体管的平板显示装置。薄膜晶体管包括：栅电极；与该栅电极绝缘的源电极和漏电极；有机半导体层，它与该栅电极绝缘，而与源电极和漏电极电连接；绝缘层，它使栅电极与源电极和漏电极或有机半导体层绝缘；以及沟道形成促进层，它连接有机半导体层的沟道区的相对区域，并且含有带有官能团的化合物，它将向沟道区的相对区域移动的电荷固定在该沟道区的相对区域。因此，该薄膜晶体管具有低阈电压和极好的电荷迁移率。

【技术实现步骤摘要】

本申请的实施方案涉及薄膜晶体管，其制造方法，包括该薄膜晶体管的平板显示装置，更具体地，涉及一种薄膜晶体管，它包括沟道形成促进层以便具有低的阈电压和提高的电荷迁移率，其制造方法，以及包括该薄膜晶体管的平板显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT)，它们被用于平板显示装置，比如液晶显示装置，有机发光显示装置，无机发光显示装置等等，薄膜晶体管被用作转换装置用于控制像素操作和作为驱动装置用于操作像素。薄膜晶体管包括半导体层、栅电极、源电极和漏电极，半导体层包括源电极区和漏电极区，沟道区被插入在源电极区和漏电极区之间，栅电极与半导体层绝缘、其位置与沟道区相对应，源电极和漏电极分别连接源电极区和漏电极区。通常，源电极和漏电极由小逸出功的金属组成，以使电荷流平稳。然而，由于在这些金属和半导体层之间的接触区存在高的接触电阻，装置的性能劣化，并且增加了消耗功。近来，已经进行了有机薄膜晶体管的研究。有机薄膜晶体管包括有机半导体层，它们可以在低温下被制造出来以便可以使用塑料基底。有机薄膜晶体管公开在例如公开号为2004-0012212的韩国专利中。然而，常规薄膜晶体管的阈电压和电荷迁移率仍然远远地低于预期的水平。因此，需要改进阈电压和电荷迁移率。
技术实现思路
本申请的实施方案提供一种薄膜晶体管，它包括沟道形成促进层以便具有低阈电压和极好的电荷迁移率，制造该薄膜晶体管的方法，以及包括该薄膜晶体管的平板显示装置。根据本申请的实施方案的一个方面，它提供的一种薄膜晶体管包括栅电极；与该栅电极绝缘的源电极和漏电极；一种有机半导体层，它与该栅电极绝缘，并且与源电极和漏电极电连接；一种绝缘层，它使栅电极与源电极和漏电极或有机半导体层绝缘；以及沟道形成促进层，它连接有机半导体层的沟道区的相对区域，并且含有带有官能团的化合物，它将向沟道区的相对区域移动的电荷固定在该沟道区的相对区域上。根据本申请实施方案的另一个方面，提供一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括形成绝缘层以覆盖住栅电极，其中栅电极在绝缘基底上形成；在预先确定的位置上形成源电极和漏电极，该位置与在绝缘层上的栅电极的两端相对应；在源电极和漏电极上形成有机半导体层；并形成沟道形成促进层，其连接有机半导体层的沟道区的相对区域。根据本申请实施方案的另一方面，提供一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括形成一种绝缘层以覆盖住在绝缘基底上形成的栅电极；在绝缘层上形成有机半导体层；在预先确定的位置上形成源电极和漏电极，该位置对应于有机半导体层上的栅电极；并形成沟道形成促进层，其连接有机半导体层的沟道区的相对区域。根据本申请实施方案的又一方面，提供一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括在基底上形成源电极和漏电极；在基底上形成的源电极和漏电极上形成沟道形成促进层；在沟道形成促进层上形成有机半导体层；形成绝缘层覆盖住有机半导体层；和在预先确定的位置上形成栅电极，该位置与在绝缘层上的源电极和漏电极相对应。根据本申请实施方案的再一方面，提供一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括在基底上形成沟道形成促进层；在沟道形成促进层上形成源电极和漏电极；在源电极和漏电极上形成有机半导体层；形成一种绝缘层覆盖住有机半导体层；在预先确定的位置上形成栅电极，该位置与绝缘层上的源电极和漏电极相对应。根据本申请实施方案的另外方面，还提供一种在每一个像素中包括所述薄膜晶体管的平板显示装置，其中薄膜晶体管的源电极或漏电极与像素电极相连。附图说明通过参考附图在示范的实施方案中进行详细描述，本申请实施方案的上述以及其他特点和优点将变得更清晰，其中图1和图2是阐明根据一种实施方案的薄膜晶体管(TFT)的沟道形成促进层促进沟道形成的机制的剖面图；图3至图6是根据各种的实施方案的TFT；以及图7是一种包括根据一种实施方案的TFT的平板显示装置。具体实施例方式以下，参考附图详细描述本申请的实施方案。根据一个实施方案的薄膜晶体管(TFT)包括沟道形成促进层。沟道形成促进层连接有机半导体层的沟道区的相对区域，它由带有官能团的化合物组成，它可以将向沟道区的相对区域移动的电荷固定在该沟道区的相对区域上。详细地，沟道形成促进层由带有接受电子的基团或供电子基团的化合物组成，它可以将向沟道区的相对区域移动的电荷(电子或空穴)拉回到在有机半导体层和沟道形成促进层之间的界面上。在本专利技术中，术语“沟道”意思是指当电信号被施加在栅电极时，在有机半导体层中形成的一种路径。“沟道”允许在源电极和漏电极之间电连接。在本专利技术中，术语“沟道区”意思是指当电信号被施加在栅电极时，形成的一个区域。由于沟道形成促进层，当TFT的栅电极被施加电压时，可以更容易地在有机半导体层中形成沟道区。因此，TFT具有低的阈电压和高的电荷迁移率。在图1和图2中阐明了通过沟道形成促进层轻松形成沟道的机理。图1示意性地阐明了当栅电极2被施加电压时，在包括P-型有机半导体层5和沟道形成促进层7的TFT中通过P-型有机半导体层5的电荷的运动形成了沟道区5a。关于图1，TFT包括栅电极2，使栅电极2与有机半导体层5绝缘的绝缘层3，源电极和漏电极4a和4b，有机半导体层5，和沟道形成促进层7，它们是按序形成的。当栅电极2被施加(-)电压时，有机半导体层5中的空穴(+)向栅电极2移动形成沟道区5a，并且电子(-)向沟道区5a的相反区域5b移动。通过连接到沟道区5a的相反区域5b的、由带有接受电子的基团的化合物组成的沟道形成促进层7，沟道区5a的相反区域5b的电子被强有力的拉回到在有机半导体层5和沟道形成-促进层7之间的界面上。结果，促进了沟道区5a的形成。图2示意性地阐明了当栅电极2被施加电压时，在包括N-型有机半导体层5和沟道形成促进层7的TFT中通过N-型有机半导体层5的电荷的运动形成了沟道区5a。在图2中阐明的TFT具有和图1中TFT相同的构造包括栅电极2，使栅电极2与有机半导体层5绝缘的绝缘层3，源电极和漏电极4a和4b，有机半导体层5，和沟道形成促进层7，它们是按序形成的。当栅电极2被施加(+)电压时，有机半导体层5中的电子向栅电极2移动形成沟道区5a，并且空穴向沟道区5a的相反区域5b移动。通过连接到沟道区5a的相反区域5b的、由带有供电子基团的化合物组成的沟道形成促进层7，沟道区5a的相反区域5b的空穴被强有力的拉回到在有机半导体层5和沟道形成促进层7之间的界面上。结果，促进了沟道区5a的形成。以下，参考图3至图6，详细描述一些实施方案的TFT。图3是根据一个实施方案的TFT的剖面图。关于图3，基底11可以是通常用于有机发光装置的任何基底。考虑到透明度，表面光洁度，易于使用，防水性等等，基底11可以选择玻璃基底和透明塑料基底。在基底11上形成带有预定图案的栅电极12。栅电极12可以是由金，银，铜，镍，铂，钯，铝，钼，铝钕合金，钼钨合金等等制成的。然而，用于栅电极12的材料没有限制。绝缘层13覆盖着栅电极12。绝缘层13是由无机材料，比如金属氧化物或金属氮化物，有机材料，比如绝缘有机聚合物等等组成的。在绝缘层13上分别形成源电极和漏电极14a和14b。如图1所示，源电极和漏电极14a和14b可能栅电极12的预定部分重叠。但是源电极和漏电极14a和14b的构造没有限制。考虑到形成有机半导体层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括：　　　　栅电极；　　　　与栅电极绝缘的源电极和漏电极；　　　　与栅电极绝缘而与源电极和漏电极电连接的有机半导体层；　　　　绝缘层，它使栅电极与源电极和漏电极或有机半导体层绝缘；和　　　　沟道形成促进层，它连接有机半导体层的沟道区的相对区域，并且它含有具有官能团的化合物，其将向沟道区的相对区域移动的电荷固定在该沟道区的相对区域上。

【技术特征摘要】
KR 2005-1-28 10-2005-00079951.一种薄膜晶体管，包括栅电极；与栅电极绝缘的源电极和漏电极；与栅电极绝缘而与源电极和漏电极电连接的有机半导体层；绝缘层，它使栅电极与源电极和漏电极或有机半导体层绝缘；和沟道形成促进层，它连接有机半导体层的沟道区的相对区域，并且它含有具有官能团的化合物，其将向沟道区的相对区域移动的电荷固定在该沟道区的相对区域上。2.权利要求1的薄膜晶体管，其中当空穴向沟道区移动以及电子向沟道区的相对区域移动时，其中沟道形成促进层包含接受电子的基团的化合物。3.权利要求2的薄膜晶体管，其中含有接受电子的基团的化合物可以是带有至少一种选自-NO2，-CN，-C(＝O)-，-COO-，-C(＝O)-O-C(＝O)-，-CONH-，-SO-，-SO2-，-C(＝O)-C(＝O)-，＝N-，-F，-Cl，-I，C1-10卤代烷基，和C5-10卤代芳基的基团的芳族化合物。4.权利要求3的薄膜晶体管，其中芳族化合物包括至少一种选自5-元、6-元和7-元碳环和杂环的化合物，其中碳环或杂环相互稠合，或者通过单键或乙烯基连接，或者与金属原子配合。5.权利要求2的薄膜晶体管，其中带有接受电子的基团的化合物包括选自2，4，7-三硝基芴酮，4-硝基苯胺，2，4-二硝基苯胺，5-硝基氨基苯甲腈，2，4-二硝基二苯胺，1，5-二硝基萘，4-硝基联苯，4-二甲基氨基-4′-硝基-1，2-二苯乙烯，1，4-二氰基苯，9，10-二氰基蒽，1，2，4，5-四氰基苯，3，5-二硝基苄腈，3，4，9，10-苝四羧酸二酐，N，N′-二(二-叔丁基苯基)-3，4，9，10-苝二羧基酰亚胺)，四氯苯二甲酸酐，四氯邻苯二甲腈，四氟-1，4-苯醌，萘醌，蒽醌，菲醌，1，10-菲咯啉-5，6-二酮，吩嗪，喹喔啉，2，3，6，7-四氯喹喔啉，和三(8-羟基喹啉)合铝(Alq3)的至少一种化合物。6.权利要求1的薄膜晶体管，其中电子向沟道区移动以及空穴向沟道区的相对区域移动，其中沟道形成促进层包括含供电子基团的化合物。7.权利要求6的薄膜晶体管，其中带有供电子基团的化合物是芳族化合物或者乙烯基化合物，其包括至少一种选自氢，C1-10烷基，C5-10芳基，-NR1R2，-OR3，-SiR4R5R6的基团，其中R1，R2，R3，R4，R5和R6彼此独立地选自氢，C1-10烷基和C...

【专利技术属性】
技术研发人员：安泽，具在本，徐旼彻，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]