本发明专利技术所公开的场效应晶体管包括向其施加栅电压的栅极，用于响应于所述栅电压获取电流的源极和漏极，相邻于所述源极和所述漏极提供的有源层，该有源层由n型氧化物半导体形成，和在所述栅极和所述有源层之间提供的栅绝缘层。在场效应晶体管中，该n型氧化物半导体由n型掺杂化合物形成，该n型掺杂化合物具有通过引入三价阳离子、四价阳离子、五价阳离子和六价阳离子的至少一个获得的晶相的化学成分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及场效应晶体管、显示元件、图像显示设备和系统。更具体地，本专利技术涉及具有由氧化物半导体形成的有源层的场效应晶体管、具有该场效应晶体管的显示元件和具有该显示元件的图像显示设备、以及具有该图像显示设备的系统。
技术介绍
场效应晶体管(FET)是通过施加电压到栅极来控制源极和漏极之间的电流，以基于沟道的电场提供用于电子或空穴的流动的栅的晶体管。FET已经由于其特性被用作开关元件或放大元件。由于FET示出小的栅电流并具有平坦曲线，因此相比于双极晶体管，其可以容易地制造或集成。因此，在目前的电子设备中使用的集成电路里，FET是不可或缺的元件。 FET已经作为薄膜晶体管(TFT)应用在有源矩阵型显示器中。近些年，液晶显示器、有机EL (电致发光)显示器、电纸书等已经作为平板显示器(FPD)投入实际使用。FPD由包括TFT的驱动器电路驱动，该TFT具有由非晶娃(amorphous silicon)或多晶娃(polycrystalline silicon)形成的有源层。存在FPD实现进一步放大、更高分辨率和更高驱动速度的需求。依据这些要求，已经需求具有更高载流子迁移率、随时间更少特性改变和面板中更少元件间特性变化的TFT。具有由非晶硅(a-Si)或多晶硅(尤其是低温多晶硅(LTPS))形成的有源层的TFT具有优点和缺点。因此，已经难以同时满足全部需求。例如，a-Si TFT具有缺乏用于高速驱动大屏幕IXD (液晶显示器)的迁移率，以及在持续驱动中阈值电压的大幅偏移的缺点。尽管LTPS-TFT具有高迁移率，但是它们具有如下缺点阈值电压由于通过使用准分子激光的退火来晶体化有源层的处理而大幅变化；因此，不可以使用大尺寸母体玻璃用于大规模生产线。因此，存在对于具有a-Si TFT和LTPS-TFT的组合优势的新颖TFT技术的需求。为了满足这些需求，积极开发通过使用氧化物半导体形成的TFT，在其中期待比非晶硅(a-Si)更高的载流子迁移率。具体地，在Nomura等在NATURE上公开了通过使用非晶InGaZn04 (a-IGZ0)形成的、能够以室温布置并示出比非晶硅(a-S i )更高的载流子迁移率的TFT (K. Nomura等，2004 年 11 月，NATURE，第 432 卷，第 25 号，第 488-492 页，“Room-temperaturefabrication of transparent flexible thin-film transistors using amorphous oxidesemiconductors；以下称为“非专利文件I”)之后，已经广泛地开展了具有高载流子迁移率的非晶氧化物半导体的大量研究。但是,在这样的非晶氧化物半导体中,通过氧空位(oxygen vacancy)生成载流子电子。因此，在沉积处理中需要的氧浓度需要被严格地控制。在试图实现高迁移率时，非晶氧化物半导体的TFT特性可能轻易地导致耗尽模式。此外，处理窗口可能过于窄而难以实现常断(normally-off)特性。另外，由于在有源层的沉积处理之后，膜中的氧化物浓度在成型(patterning)处理或钝化处理中改变，因此，TFT特性可能由于氧化物半导体的特性改变而恶化。在相关技术中，已经在两方面尝试这样的缺陷的应对措施。例如，日本专利申请公开第2002-76356号(以下，也称为“专利文件I ”)和日本专利申请公开第2006-165529号(以下，也称为“专利文件2”)公开了这样的应对措施的示例。第一示例是通过引入P型掺杂来补偿由于氧空位生成的载流子的方法。第二示例是由J. S. Park等在Advanced Materials中公开的方法(J. S. Park等，2009年，第21卷，第3号，第329-333页，“Novel ZrInZnOThin-film Transistor with Excellent Stability”;以下也称为“非专利文件 2”)。在第二示例中，通过引入一定量的对氧具有高亲和性的金属元素(例如，Al、Zr和Hf)来控制载流子生成。但是，以上方法也具有诸如稳定性不足和载流子迁移率下降的缺陷。
技术实现思路
因此，本专利技术的一般目标是提供一种新颖的和有用的场效应晶体管、显示元件、图像显示设备和系统，该场效应晶体管能够通过在由氧化物半导体形成的有源层中引入η型替代掺杂生成载流子，在形成处理中引入足够的氧而无严格的氧量控制，并且通过降低氧空位来增强晶格中的稳定性以实现在稍后的处理中的高特性稳定性，。在一个实施例中，提供一种场效应晶体管,包括栅极，该其施加栅电压；用于响应栅电压获取电流的源极和漏极；相邻于源极和漏极提供的有源层，该有源层由η型氧化物半导体形成；以及在栅极和有源层之间提供的栅绝缘层。在该场效应晶体管中，η型氧化物半导体由η型掺杂化合物形成，该化合物具有通过引入三价阳离子、四价阳离子、五价阳离子和六价阳离子的至少一种获得的晶相的化学成分。在一个实施例中，提供一种显不兀件，包括配置为基于驱动信号控制光输出的光控元件；上述场效应晶体管；以及配置为驱动光控元件的驱动电路。在一个实施例中，提供一种用于基于图像数据显示图像的图像显示设备。该图像显示设备包括多个上述显示元件；配置为个别地施加栅电压到矩阵排列的显示元件中的多个场效应晶体管的多条导线；以及配置为基于图像数据经由导线独立控制场效应晶体管的栅电压的显示控制设备。在一个实施例中，提供一种系统，包括上述图像显示设备；以及图像数据生成设备，配置为基于要显示的图像信息生成图像数据并输出所生成的图像数据到图像显示设备。附图说明当结合附图阅读时，从下列详细描述中，实施例的其他目标和进一步特征将变得明显，其中图I是图示根据实施例的电视装置的配置的框图；图2是图示在图I中所示的图像显示设备的示图(部分I)；图3是图示在图I中所示的图像显示设备的示图(部分2)；图4是图示在图I中所示的图像显示设备的示图(部分3)；图5是图示显示元件的示图；图6是图示有机EL元件的示图；图7是图示场效应晶体管的示图；图8是图不有机EL兀件和场效应晶体管的排列的不图；图9是图示显示控制设备的示图；图10是图示有机EL元件和场效应晶体管的排列的修改的示图；图11是图示“底接触/底栅型”场效应晶体管的示图；图12是图示“顶接触/顶栅型”场效应晶体管的示图； 图13是图示“底接触/顶栅型”场效应晶体管的示图；图14是图示液晶显示器的示图；图15是图示图14中的液晶显示器的显示元件的示图；图16是图示示例I中和比较示例I中的场效应晶体管的特性的示图；图17是图示沉积时的氧浓度以及沉积时示例I中和比较示例I中的场效应晶体管的特性中的场效应迁移率之间的关系的示图。具体实施例方式以下参考图I到图12描述优选实施例。图I是图示根据实施例的电视装置100的示意性配置图。注意，图I中示出的连接线指示典型的信号或信息流，并且未示出块之间的全部连接关系。电视装置100 (B卩，系统)包括主控制设备101、调谐器103、AD转换器(ADC) 104、解调器电路105、传输流(TS)解码器106、音频解码器111、DA转换器(DAC) 112、音频输出电路113、扬声器114、图像解码器1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.16 JP 2010-031610;2011.02.02 JP 2010-021151.一种场效应晶体管,包括 栅极，向其施加栅电压； 源极和漏极，用于响应于所述栅电压获取电流； 有源层，相邻于所述源极和所述漏极提供，所述有源层由η型氧化物半导体形成；以及 栅绝缘层，在所述栅极和所述有源层之间提供， 其中，所述η型氧化物半导体由η型掺杂化合物形成，所述η型掺杂化合物具有通过弓I入三价阳离子、四价阳离子、五价阳离子和六价阳离子的至少ー个获得的晶相的化学成分。2.如权利要求I所述的场效应晶体管， 其中，所述η型氧化物半导体由η型掺杂立方体化合物形成，所述η型掺杂立方体化合物通过引入三价阳离子、四价阳离子、五价阳离子和六价阳离子的至少ー个获得。3.如权利要求2所述的场效应晶体管， 其中，所述η型氧化物半导体由AB2O4代表的尖晶石化合物形成，其中，A是包括Mg2+、Zn2+和Cd2+的ー个或多个ニ价阳离子，并且B是包括Al3+、Ga3+和In3+的ー个或多个三价阳离子，并且 其中，由所述尖晶石化合物形成的所述η型掺杂化合物可以通过引入包括Al3+、Ga3+、In3+、Ge4+、Sn4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、V5+、Nb5+、Ta5+、Sb5+、Mo6+ 和 W6+ 的一个或多个类型的阳离子来获得。4.如权利要求2所述的场效应晶体管， 其中，所述η型氧化物半导体由A2DO4代表的尖晶石化合物形成，其中，A是包括Mg2+、Zn2+和Cd2+的ー个或多个ニ价阳离子，并且D是包括Ti4+和Sn4+的ー个或多个四价阳离子，并且 其中，由所述尖晶石化合物形成的所述η型掺杂化合物可以通过引入包括Al3+、Ga3+、In3+、Ge4+、Sn4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、V5+、Nb5+、Ta5+、Sb5+、Mo6+ 和 W6+ 的一个或多个类型的阳离子来获得。5.如权利要求2所述的场效应晶体管， 其中，所述η型氧化物半导体由红绿柱石化合物形成，所述红绿柱石化合物具有从In3+、Sc3+、Y3+和Ln3+中选择的ー个或多个三价阳离子，其中所述Ln是稀土元素，并且 其中，由所述红绿柱石化合物形成的所述η型掺杂化合物通过引入包括Al3+、Ga3+、In3+、Ge4+、Sn4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、V5+、Nb5+、Ta5+、Sb5+、Mo6+ 和 W6+ 的ー个或多个类型的阳离子获得。6.如权利要求I所述的场效应晶体管， 其中，所述η型氧化物半导体由η型掺杂正方晶化合物形成，所述η型掺杂正方晶化合物通过引入三价阳离子、四价阳离子、五价阳离子和六价阳离子中的至少ー个来获得。...
【专利技术属性】
技术研发人员：植田尚之，中村有希，曾根雄司，安部由希子，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：
国别省市：
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