一种薄膜晶体管，包括一源极、一漏极、一半导体层及一栅极。该漏极与该源极间隔设置。该半导体层与该源极和漏极电连接。该栅极通过一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置。该源极、漏极和／或栅极分别包括一碳纳米管金属复合层，该碳纳米管金属复合层包括一碳纳米管层及包覆于该碳纳米管层表面的金属层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一薄膜晶体管，尤其涉及一种基于碳纳米管的薄膜晶体管。
技术介绍
薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)是现代微电子技术中的一种关键性电 子组件，目前已经被广泛的应用于平板显示器等领域。薄膜晶体管主要包括栅极、绝缘层、 半导体层、源极和漏极。其中，源极和漏极间隔设置并与半导体层电连接，栅极通过绝缘层 与半导体层及源极和漏极间隔绝缘设置。所述半导体层位于所述源极和漏极之间的区域形 成一沟道区域。薄膜晶体管中的栅极、源极、漏极均由导电材料构成，该导电材料一般为金 属或合金。当在栅极上施加一电压时，与栅极通过绝缘层间隔设置的半导体层中的沟道区 域会积累载流子，当载流子积累到一定程度，与半导体层电连接的源极、漏极之间将导通， 从而有电流从源极流向漏极。现有技术中的薄膜晶体管半导体层的材料为非晶硅、多晶硅或有机半导体聚合物 等，绝缘层的材料为氮化硅等绝缘材料，源极、漏极及栅极为导电金属层(R.E. I. Schropp, B. Stannowski, J. K. Rath, New challenges in thin filmtransistor research, Journal of Non-Crystalline Solids，299-302，1304-1310 (2002))。然而采用金属层形成的源极、 漏极及栅极具有机械性能不好等缺点，并且当用于柔性薄膜晶体管时，金属层在多次使用 后由于基板的弯折易脱落和损坏，从而容易导致薄膜晶体管的耐用性差，寿命较短。另外， 采用金属层形成的源极、漏极及栅极耐高温性能不好，在较高的温度下金属会融化导致薄 膜晶体管结构破坏。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供具有较好的柔韧性及耐高温性能的薄膜晶体管。一种薄膜晶体管，包括一源极、一漏极、一半导体层及一栅极。该漏极与该源极间 隔设置。该半导体层与该源极和漏极电连接。该栅极通过一绝缘层与该半导体层、源极及 漏极绝缘设置。该源极、漏极和/或栅极分别包括一碳纳米管金属复合层，该碳纳米管金属 复合层包括一碳纳米管层及包覆于该碳纳米管层表面的金属层。本专利技术实施例提供的采用碳纳米管金属复合层作为源极、漏极和/或栅极的薄膜 晶体管具有以下优点其一，碳纳米管的优异的力学特性使得碳纳米管金属复合层具有很 好的韧性和机械强度，故，采用碳纳米管金属复合层代替现有的金属层作源极、漏极和栅 极，可以相应的提高薄膜晶体管的耐用性，尤其适用于柔性薄膜晶体管；其二，由于碳纳米 管金属复合层中的碳纳米管的结构在高温下不会受到影响，故采用碳纳米管金属复合层的 源极、漏极和栅极在高温下能够正常工作，使薄膜晶体管具有很好的耐高温性能。附图说明图1是本专利技术第一实施例薄膜晶体管的剖视结构示意图。图2是本专利技术第一实施例薄膜晶体管中的碳纳米管金属复合层的结构示意图。图3是本专利技术第一实施例薄膜晶体管中的碳纳米管金属复合层中单根碳纳米管 的结构示意图。图4是本专利技术第一实施例薄膜晶体管的工作状态图。图5是本专利技术第二实施例薄膜晶体管的剖视结构示意图。具体实施例方式以下将结合附图详细说明本专利技术实施例提供的薄膜晶体管。请参阅图1，本专利技术第一实施例提供一种薄膜晶体管面板100，该薄膜晶体管面板 100包括一绝缘基板110和多个形成于该绝缘基板110表面的薄膜晶体管10 (图中仅以一 个为例)。所述绝缘基板110起支撑作用，其材料可选择为玻璃、石英、陶瓷、金刚石、硅片等 硬性材料或塑料、树脂等柔性材料。本实施例中，所述绝缘基板110的材料为玻璃。所述绝 缘基板110用于对薄膜晶体管10提供支撑。所述绝缘基板110也可选用大规模集成电路 中的基板，且多个薄膜晶体管10可按照预定规律或图形集成于同一绝缘基板110上，形成 薄膜晶体管面板或其它薄膜晶体管半导体器件。该薄膜晶体管10可以为顶栅型，其包括一半导体层140、一源极151、一漏极152、 一绝缘层130及一栅极120。所述半导体层140具有相对的第一表面142和第二表面144。 所述半导体层140设置于所述绝缘基板110的表面，且所述半导体层140通过其第一表面 142与绝缘基板110的表面相连接。所述源极151及漏极152间隔设置于所述半导体层140 的第二表面144上。所述绝缘层130设置于所述半导体层140的第二表面144。所述栅极 120设置于所述绝缘层130表面。所述栅极120通过该绝缘层130与该半导体层140及源 极151和漏极152绝缘设置。所述半导体层140位于所述源极151和漏极152之间的区域 形成一沟道156。所述源极151及漏极152的设置位置不限，只要确保所述源极151及漏 极152间隔设置，并与所述半导体层140电接触即可。具体地，所述源极151及漏极152可 以间隔设置于所述半导体层140的第二表面144并位于所述绝缘层130与半导体层140之 间。此时，源极151、漏极152与栅极120设置于半导体层140的同一侧，形成一共面型薄膜 晶体管10。可以理解的是，所述源极151及漏极152还可以间隔设置于所述半导体层140 的第一表面142，此时，源极151、漏极152与栅极120设置于半导体层140的不同侧，位于 所述绝缘基板110与半导体层140之间，形成一交错型薄膜晶体管10。所述半导体层140的材料为非晶硅、多晶硅、有机半导体聚合物或半导体性碳纳 米管等。优选地，所述半导体层140为一半导体性碳纳米管层。该半导体性碳纳米管层包 括多个单壁或双壁碳纳米管。所述单壁碳纳米管的直径为0. 5纳米 50纳米；所述双壁 碳纳米管的直径为1. 0纳米 50纳米。优选地，所述碳纳米管的直径小于10纳米。具体 地，所述碳纳米管层中可进一步仅包括一个半导体性碳纳米管薄膜，或包括多个重叠设置 的半导体性碳纳米管薄膜，该半导体性碳纳米管薄膜为无序或者有序的半导体性碳纳米管 薄膜。无序的半导体性碳纳米管薄膜中，半导体性碳纳米管为无序或各向同性排列。该无 序排列的半导体性碳纳米管相互缠绕，该各向同性排列的半导体性碳纳米管平行于半导体 性碳纳米管薄膜的表面。有序的半导体性碳纳米管薄膜中，半导体性碳纳米管为沿同一方向择优取向排列或沿不同方向择优取向排列。当半导体性碳纳米管层包括多层有序半导体 性碳纳米管薄膜时，该多层半导体性碳纳米管薄膜可以沿任意方向重叠设置，因此，在该半 导体性碳纳米管层中，半导体性碳纳米管为沿相同或不同方向择优取向排列。本
的技术人员应该明白，所述半导体性碳纳米管层可包括多个半导体性碳纳米管长线结构， 所述半导体性碳纳米管长线结构包括多个首尾相连的半导体性碳纳米管束组成的束状结 构或由多个首尾相连的半导体性碳纳米管束组成的绞线结构。本专利技术实施例中的半导体性 碳纳米管层中包括两个重叠的半导体性碳纳米管薄膜，相邻的半导体性碳纳米管薄膜之间 通过范德华力紧密结合。每一半导体性碳纳米管薄膜包括多个择优取向排列且通过范德华 力首尾相连的半导体性碳纳米管。相邻的两层半导体性碳纳米管薄膜中的半导体性碳纳米 管形成一夹角0，且0° < α <90°。所述半导体层140采用半导体性碳纳米管层可以与 源极151和漏极152中的碳纳米管金属复合层更好的结本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括：一源极；一漏极，该漏极与该源极间隔设置；一半导体层，该半导体层与该源极和漏极电连接；一绝缘层以及一栅极，该栅极通过该绝缘层分别与该半导体层、源极及漏极绝缘设置；其特征在于，该源极、漏极和／或栅极分别包括一碳纳米管金属复合层，该碳纳米管金属复合层包括一碳纳米管层及包覆于该碳纳米管层表面的金属层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锴，冯辰，姜开利，刘亮，范守善，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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