晶体管制造技术

本发明专利技术公开一种晶体管，包括衬底、栅极、半导体层、绝缘堆迭层以及源极与漏极。栅极配置于衬底上。半导体层配置于衬底上，以第一型态载流子作为主要载流子。绝缘堆迭层配置于半导体层与栅极之间，包括第一绝缘层与第二绝缘层。其中，第一绝缘层包含能吸引第一型态载流子的第一基团，第二绝缘层包含能吸引第二型态载流子的第二基团，且第一绝缘层配置于半导体层与第二绝缘层之间。源极与漏极配置于衬底上，且位于半导体层的两侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种半导体元件，且特别是有关于一种晶体管。
技术介绍
晶体管可在显示器中扮演驱动显示介质的角色，而在驱动显示介质的过程中，晶 体管的电特性的稳定度将会影响显示介质所呈现的图像对比。因此，为了使显示器具有较 佳的显示品质，晶体管阵列需维持稳定的阈值电压(threshold voltage)及操作电流。一般来说，在黑暗与无水氧的情况下，晶体管能具有稳定的阈值电压及操作电流。 然而，晶体管对光具有高敏感度，也就是说，当光照射晶体管时，晶体管的电特性会即刻受 到影响，而发生阈值电压偏移、次阈值斜率(sub-threshold swing)变大以及操作电流改变 等电性飘移现象，且上述电特性变化无法在毫秒内回复。如此一来，会严重影响显示器的显 示画面与显示品质。因此，本领域亟需一种具有高电性稳定度的晶体管，以在操作过程中维持良好的 电特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种晶体管，其具有高电性稳定度与低光敏感度。本专利技术提出一种晶体管，包括衬底、栅极、半导体层、绝缘堆迭层以及源极与漏极。 栅极配置于衬底上。半导体层配置于衬底上，以第一型态载流子作为主要载流子。绝缘堆 迭层配置于半导体层与栅极之间，包括第一绝缘层与第二绝缘层。其中，第一绝缘层包含能 吸引第一型态载流子的第一基团，第二绝缘层包含能吸引第二型态载流子的第二基团，且 第一绝缘层配置于半导体层与第二绝缘层之间。源极与漏极配置于衬底上，且位于半导体 层的两侧。在本专利技术的一个实施例中，上述的绝缘堆迭层进一步包括第三绝缘层，第三绝缘 层包含能吸引第一型态载流子的第三基团，且第三绝缘层配置于第二绝缘层与栅极之间。基于上述内容，本专利技术的晶体管具有绝缘堆迭层，其由对不同载流子具有束缚力 的绝缘层相互堆迭而成，以提升晶体管的电性稳定度以及降低晶体管的光敏感度，使晶体 管具有良好的电特性。为让本专利技术的特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明 如下。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的一种晶体管的剖面示意图。图2是根据本专利技术的第二实施例的一种晶体管的剖面示意图。图3是根据本专利技术的第三实施例的一种晶体管的剖面示意图。图4是根据本专利技术的第四实施例的一种晶体管的剖面示意图。图5是根据本专利技术的第五实施例的一种晶体管的剖面示意图。主要元件符号说明100、100a、200、200a、300 晶体管110、210、310 衬底120、220、320 半导体层130S、230S、330S 源极130D、230D、330D 漏极140、140a、240、240a、340 绝缘堆迭层142、144、146、242、244、246、342、344、346 绝缘层150,250,350 栅极具体实施例方式图1是根据本专利技术的第一实施例的一种晶体管的剖面示意图。请参照图1，晶体管100包括衬底110、半导体层120、源极130S与漏极130D、绝缘 堆迭层140以及栅极150。半导体层120配置于衬底110上，以第一型态载流子作为主要载 流子。源极130S与漏极130D配置于衬底110上，且位于半导体层120的两侧。详言之，在 本实施例中，第一型态载流子为空穴，也就说半导体层120例如是具有较多空穴的P型半 导体层。半导体层120的材质可以是无机半导体或是有机半导体，其中无机半导体包括非 晶硅、多晶硅或是氧化物半导体系列，有机半导体包括有机小分子、有机高分子、或有机小 分子及有机高分子的混合物。再者，衬底110可以是硬式衬底或是可弯曲式衬底，其中硬式 衬底的材质例如是玻璃、石英或硅晶圆，可弯曲式衬底的材质例如是塑胶例如压克力、金属 箔(metal foil)或是纸。源极130S与漏极130D的材质例如是金、银、铝、铜、铬、钛或前述 材料的合金，其形成方法例如是物理气相沉积制造方法。栅极150配置于衬底110上。绝缘堆迭层140配置于半导体层120与栅极150之 间，包括第一绝缘层142与第二绝缘层144。其中，第一绝缘层142包含能吸引第一型态载流 子的第一基团，第二绝缘层144包含能吸引第二型态载流子的第二基团，且第一绝缘层142 配置于半导体层120与第二绝缘层144之间。在本实施例中，第一型态载流子为空穴，第二 型态载流子为电子。也就是说，半导体层120以空穴作为主要载流子，第一绝缘层142包含 能吸引空穴的第一基团，且第二绝缘层144包含能吸引电子的第二基团。详言之，第一基团 例如是能吸引空穴的基团，包括烷基(alkyl group)、醇基(alcohol group)、氨基(amino group)以及其他具有电子释放能力的基团。第二基团例如是能吸引电子的基团，包括卤基 (halogeng roup)、月青基(nitrile group)、幾基(carbonyl group)、石宵基(nitro group)以 及其他具有电子获得能力的基团。在本实施例中，第一绝缘层142与第二绝缘层144可以是无机绝缘材料或有机绝 缘材料，且其例如是介电常数低于4的低介电常数材料。再者，第一绝缘层142与第二绝 缘层144的形成方法例如是涂布法，且绝缘堆迭层140的总厚度例如是220nm 800nm， 其中优选的情况为230nm 300nm。其中，第一绝缘层142的材质例如是乙烯吡咯烷 酮(poly(vinyl pyrrolidone), PVP)、聚乙烯酚(polyvinyl phenol), PVP)、聚苯硫醚5(polyphenylene sulfide, PPS)、酚树脂(phenol resin)或其他包含具有电子释放能力的 基团的绝缘材料。第二绝缘层144的材质例如是聚四氟(polyethylene tetrafluoride)与 聚芳酯(polyarylate)或其他包含具有电子获得能力的基团的绝缘材料。此外，具有吸引 电子能力的第二绝缘层144例如是包含诸如金、银或钼等金属粒子，且金属粒子在第二绝 缘层144中的含量小于0. Iwt% (即金属粒子在第二绝缘层中的重量百分比小于0. )。 举例来说，第二绝缘层144的材料可以是金纳米粒子掺杂在聚合物里所形成的双稳态有机 记忆材料(polymerstabilized gold-nanoparticles，Au-PCm)。特别一提的是，绝缘堆迭层140可以进一步包括第三绝缘层(未绘示)，第三绝缘 层配置于栅极150与第二绝缘层144之间，第三绝缘层可以是包含能吸引空穴的基团的绝 缘材料、包含能吸引电子的基团的绝缘材料或者是一般绝缘材料。再者，栅极150的形成方 法例如是先形成一层栅极材料层，再利用微影与蚀刻制造方法将栅极材料层图案化。栅极 材料层的材质包括金属、掺杂多晶硅或透明导电氧化物等，其形成方法例如是物理气相沉 积制造方法或化学气相沉积制造方法。在本实施例中，在具有较多空穴的半导体层120上依序堆迭具有吸引空穴能力 的第一绝缘层142以及具有吸引电子能力的第二绝缘层144。如此一来，对不同载流子具 有束缚力的第一绝缘层142与第二绝缘层144在堆迭匹配后，能抵销有效缺陷的数目，并 产生微量的电子束缚缺陷，此微量的电子束缚缺陷可以束缚半导体层120中的电子载流 子，而这些电子载流子可以在半导体层/绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种晶体管，包括：一衬底；一栅极，配置于该衬底上；一半导体层，配置于该衬底上，以一第一型态载流子作为主要载流子；一绝缘堆迭层，配置于该半导体层与该栅极之间，包括：一第一绝缘层，包含能吸引该第一型态载流子的一第一基团；以及一第二绝缘层，包含能吸引一第二型态载流子的一第二基团，其中该第一绝缘层配置于该半导体层与该第二绝缘层之间；以及一源极与一漏极，配置于该衬底上，且位于该半导体层的两侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：骆伯远，彭玉容，胡堂祥，詹益仁，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]