有机薄膜晶体管以及包含这种晶体管的平板显示器制造技术

一种有机ＴＦＴ包括栅电极；与栅电极绝缘的源电极和漏电极；与栅电极绝缘并与源电极和漏电极接触的有机半导体层。与有机半导体层接触、且面对漏电极的源电极的边缘部分的长度，大于与有机半导体层接触、且面对源电极的漏电极的边缘部分的长度，从而减小源电极和有机半导体层之间的接触电阻。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及有机薄膜晶体管以及包含这种晶体管的平板显示器，尤其是，涉及在电极与有机半导体层之间具有减小的接触电阻的有机TFT。
技术介绍
相关申请的交叉参考本申请请求于2004年6月8日提交的韩国专利申请第10-2004-0041861号的优先权和权益，并在此以各种目的全文引用。在开发出聚乙炔之前，已经积极研究了基于有机材料的晶体管，用于功能电子设备以及光学设备。通常，聚乙炔是具有半导体特性的共轭有机聚合体。它可以采用多种方法廉价地合成，它可很容易地被铸模成织物或薄膜的形状，并且，它是柔性导电的。传统的硅TFT包含具有源区和漏区以及在源区和漏区之间的沟道区域的硅半导体层，其中源区和漏区掺杂有高浓度的掺杂剂。栅电极布置在与沟道区域相对应的区域，并且与半导体层绝缘。源电极和漏电极分别与源区和漏区连接。然而，传统的硅TFT的制造很昂贵，并且很容易因外部的碰撞而破碎。此外，由于硅是在高于300℃的温度下制造的，而这一温度将破坏塑料基板，因此不能在塑料基板上形成硅TFT。通常，在例如液晶显示器(LCD)或电致发光显示器(ELD)的平板显示设备中，TFT是用于控制每一像素操作的开关器件和用于每一像素的驱动器件。塑料材料，代替传统的玻璃材料，已经用于形成基板以提供大、薄且柔性的显示设备。然而，由于塑料材料必须在低温下处理，不能应用传统的硅TFT。另一方面，应用有机薄膜作为TFT的半导体层可解决这个问题。因此，已经开始积极研究这种有机TFT。但是，采用具有有机半导体层的TFT，将在源电极和漏电极与有机薄膜之间产生高的接触电阻。源电极和漏电极通常由能使电荷平稳流动的具有低功函数的金属构成，但是，由于当金属与有机半导体层接触时产生的接触电阻会降低器件的特性，也会增加功耗。
技术实现思路
本专利技术提供一种有机TFT，其在电极与有机半导体层之间具有减小的接触电阻。本专利技术还提供一种具有有机TFT的平板显示器。本专利技术的其他特性将在下面的描述中阐述，其中，部分通过描述变得显而易见，或者可通过实践本专利技术得出。本专利技术公开了一种有机TFT，其包括基板；布置在基板上的栅电极，布置在基板上且与栅电极绝缘的源电极和漏电极，以及布置在基板上的、与源电极和漏电极中的每一个接触并与栅电极绝缘的有机半导体层。与基板相平行、与有机半导体层接触且面对漏电极的源电极的边缘部分的长度的总和大于与基板相平行、与有机半导体层接触且面对源电极的漏电极的边缘部分的长度的总和。本专利技术还公开了一种包括有机TFT的平板显示器。可以理解，前面的概括性描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，其目的是提供对本专利技术的权利要求的更进一步的解释。附图说明用于提供对本专利技术的进一步的理解的附图与说明书相结合并构成其一部分，阐述了本专利技术的实施例，并与本说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是表示源电极、P型有机半导体层、以及漏电极在彼此接触前的能带图的概念图。图2是表示源电极、P型半导体层、以及漏电极在彼此欧姆接触后的能带图的概念图。图3是表示当施加正的偏置电压到有机TFT的栅电极时，源电极、P型有机半导体层、以及漏电极的能带图的概念图。图4是表示当施加负的偏置电压到有机TFT的栅电极时，源电极、P型有机半导体层、以及漏电极的能带图的概念图。图5、图6和图7是用于解释有机TFT结构和工作原理的横截面图。图8是表示当施加负电压到有机TFT的栅电极和漏电极时，源电极、有机半导体层、以及漏电极的能带图的概念图。图9是表示根据本专利技术第一示例性实施例的有机TFT的平面图。图10是沿图9的X-X线截取的横截面图。图11是表示根据本专利技术第二示例性实施例的有机TFT的平面图。图12是表示根据本专利技术第三示例性实施例的有机TFT的平面图。图13是图12的TFT改进形式的平面图。图14是表示根据本专利技术第四示例性实施例的有机TFT的平面图。图15是图14的TFT改进形式的平面图。图16是表示根据本专利技术第五示例性实施例的有机TFT的平面图。图17是表示根据本专利技术第六示例性实施例的有机TFT的平面图。图18是表示根据本专利技术第七示例性实施例的有机TFT的平面图。图19是表示根据本专利技术第八示例性实施例的有机TFT的平面图。具体实施例方式下面将参考表示本专利技术的示例性实施例的相关附图更详细地描述本专利技术。图l是表示源电极100、P型有机半导体层200、以及漏电极300在彼此接触前的能带图的概念图。在此，将描述具有P型半导体层200的有机TFT，但本专利技术并不局限于此。相反的，本专利技术也适用于具有不同类型的有机半导体层的有机TFT。参考图1，真空能级99与源电极100和漏电极300的费米能级105和305之间的能量差分别为源电极和漏电极的功函数φMS和φMD。真空能级99与P型有机半导体层200的费米能级205之间的能量差为半导体层的功能函数φS。图2是表示源电极100、P型有机半导体层200、以及漏电极300在互相欧姆接触后的能带图的概念图。参考图2，当源电极100、P型有机半导体层200、以及漏电极300接触时，由于费米能级105、205和305变成同一能级，P型有机半导体层200的费米能级205降低。同时，如图2所示，由于其费米能级205与其最高占据分子轨道能级(HOMO能级)201之间的间隙和其费米能级205与其最低未占据分子轨道能级(LUMO能级)203之间的间隙，P型有机半导体层200的能量带弯曲，在源电极100、P型有机半导体层200以及漏电极300相接触之前它们保持与所述能级相同。图3是表示当施加正的偏置电压到有机TFT栅电极时，源电极100、P型有机半导体层200、以及漏电极300的能带图的概念图。图4为当施加负的偏置电压到有机TFT栅电极时，源电极100、P型有机半导体层200、以及漏电极300的能带图的概念图。参考图3和图4，施加正的偏置电压到有机TFT的栅电极在P型半导体层200内并不形成沟道。相反，施加负的偏置电压到有机的TFT栅电极将在P型半导体层200内形成沟道。沟道的形成将在下面详细描述。图5、图6和图7是表示具有P型有机半导体层200的有机TFT的结构并说明有机TFT的半导体层的工作原理的横截面图。参考图5、图6和图7，可在基板10上顺序形成缓冲层12、栅电极14以及栅绝缘薄膜16。通过栅绝缘薄膜16与栅电极14绝缘的源电极100和漏电极300可在栅绝缘薄膜16上形成。与电源极100和漏电极300接触的P型有机半导体层200可在栅绝缘薄膜16、源电极100和漏电极300上形成。图5是表示当没有偏置电压施加到栅电极14上的有机TFT的横截面图。电荷(即空穴，)均匀地分布在P型有机半导体层200上，图2表示了这种状态的能带图。在上述结构中，通过在源电极100和漏电极300之间产生电势差可产生流过器件的电流。在这种情况下，由于源电极100接地，其可作为电子或空穴供给器。图6表示当施加正的偏置电压到TFT的栅电极14时有机TFT的横截面图，图3表示这种状态下的能带图。参考图6，施加正的偏置电压到TFT的栅电极14产生电场，它使P型有机半导体层200中的空穴积聚在与栅绝缘薄膜16相对的该层的面上。因此，在接近栅绝缘薄膜16的P型有机半导体层200中形成不存在载流子(即P型情况下的空穴)的耗尽层。于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机薄膜晶体管（ＴＦＴ），包括：基板；布置在基板上的栅电极；布置在基板上并与栅电极绝缘的源电极和漏电极；与源电极和漏电极接触、与栅电极绝缘并布置在基板上的有机半导体层；其中，平行于基板、与有机半导 体层接触、且面对漏电极的源电极的边缘部分的长度的总和，大于平行于基板、与有机半导体层接触、且面对源电极的漏电极的边缘部分的长度的总和。

【技术特征摘要】
...

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