本发明专利技术提供一种防扩散层及制备方法、薄膜晶体管、阵列基板、显示装置，属于显示装置的制备技术领域，其可解决现有技术中采用PVD或CVD制备二氧化钽防扩散层所需环境温度较高而引起栅极挥发，影响显示装置性能的问题。本发明专利技术的防扩散层的制备方法包括：将导电基质与阴极置于硫酸钽溶液中，以导电基质为阳极，通电后在导电基质上形成二氧化钽防扩散层。本发明专利技术可用于制备薄膜晶体管的栅极的二氧化钽防扩散层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及显示装置的制备，具体涉及一种防扩散层及制备方法、薄膜晶体管、阵列基板、显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor)作为显示器的关键控制部件,其性能尤为重要。在非晶硅薄膜晶体管的制备工艺中，一般采用金属钥(Mo)或钥/铝铷合金(Mo/AlNd)制作栅极。但是，由于金属钥或钥/铝铷合金的电阻较大，在制作大尺寸显示器件中，显示区域的中间部分由于电流小于周边部分，就会出现显示画面不均匀的问题。针对这一问题，现有技术中多采用低电阻材料(如铜或铝)作为栅极，应用于大尺寸显示器件的制作中。但是，低电阻材料(例如铜，铜的电阻仅为2μ Ω.cm，作为电极材料显示出了巨大的优越性)与基板及半导体附着力小，容易造成电极材料的接触不良；且在较低温度下会与硅发生反应，扩散至有源层，从而影响器件性能。因此，需要在低电阻材料之上制作防扩散层。现有技术中通常采用高熔点的金属及其氧化物或氮化物作为防扩散层，应用中通常选择防扩散性能较好的二氧化钽(TaO2)制作防扩散层，制备方法通常采用物理气相沉积法(PVD，Physical Vapour Deposition)或化学气相沉积法(CVD, Chemical Vapour Deposition)。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:采用PVD或CVD制备二氧化钽防扩散层时，其工艺所需温度较高，通常在250°C -500°C，因此用这些方法制备薄膜晶体管栅极的二氧化钽防扩散层时，容易引起低电阻材料的挥发，导致栅极减薄，导电性能变差，从而影响显示装置的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题包括，针对现有技术中采用PVD或CVD制备二氧化钽防扩散层所需环境温度较高，从而导致低电阻材料挥发，影响显示装置性能的问题，提供一种在常温环境中制备的二氧化钽防扩散层，及其制备方法和薄膜晶体管、阵列基板、显示装置。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种防扩散层的制备方法，其包括:将导电基质与阴极置于硫酸钽溶液中，以导电基质为阳极，通电后在导电基质上形成二氧化钽防扩散层。优选的是，所述导电基质为铜或铝。优选的是，所述导电基质为薄膜晶体管的栅极。优选的是，所述电解液为硫酸钽溶液，其质量浓度范围为6-9%，PH值在8-10之间。优选的是，所述通电的电压范围是10-30V，电流的范围是30-100mA，氧化时间为8-12 秒。优选的是，所述 电解液中还包括催化剂，所述催化剂为甲醇，其质量浓度范围为10-15%。本专利技术还提供一种防扩散层、薄膜晶体管、阵列基板以及显示装置。通过在常温中进行二氧化钽防扩散层的制备，同时使用铜、铝等低电阻材料作为薄膜晶体管的栅极，克服了采用PVD或CVD制备二氧化钽防扩散层所需环境温度较高而引起栅极材料挥发的问题，保证了栅极良好的导电性能，提高了显示设备的显示品质。而且本专利技术提供的防扩散层的制备方法采用的设备简单，资金投入少，所需电压和电流都较小，有效地降低了能耗。附图说明图1为本专利技术的实施例1的二氧化钽防扩散层的制备方法的过程示意图；其中附图标记为:1、导电基质；2、基板；3、电解液；4、石墨电极；5、电源。具体实施例方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1:本实施例提供一种防扩散层的制备方法，如图1所示，其包括:将导电基质I作为阳极并置于硫酸钽溶液(即电解液3)中，石墨电极4 (当然也可使用其他电极)作为阴极也置于电解液3中，通电流后通过阳极氧化法在导电基质I上形成二氧化钽防扩散层。其中，导电基质I优选为基板2上的薄膜晶体管的栅极，导电基质I采用的材料为低电阻材料，本实施例以铜为例。具体的，硫酸钽溶液的质量浓度范围为6-9%，同时利用氨水严格控制其PH值在8-10之间，以防止导电基质I被腐蚀。通电优选使用交流电源5，并以2V/s的增值速率提高电压的输入，同时控制其 电压在10-30V之间，电流在30-100mA之间。需要说明的是，电源5也可以为直流电源，但缺点是直流电将提高电解液3的温度。通过电泳作用，导电基质1，即薄膜晶体管的栅极上瞬间形成钽金属薄膜，其厚度大约为20nm，此后随着电压的不断提高，钽金属薄膜获得更多的自由能，并与电解液3中的氧元素反应，不断形成二氧化钽薄膜。该反应时间优选为8-12s，更优选时间为10s。其中，阳极氧化时间的增加会增加二氧化钽薄膜的致密性，但对薄膜厚度影响不大。通常而言，所形成的二氧化钽薄膜的厚度至少为20nm，该厚度足以阻挡金属离子的扩散，实际生产中亦可以视具体情况设置该二氧化钽防扩散层的厚度大于20nm。还需要说明的是，阳极氧化法是一种已知的化学反应方法，本领域的技术人员可通过调整相应的反应参数(PH值、电压、电流、时间等)实现本专利技术，本实施例中的参数及其范围并不构成对本专利技术的限制。优选的，本实施例的电解液3中还可包括催化剂，催化剂为甲醇，其质量浓度范围为 10-15%。本实施例在常温下制备二氧化钽防扩散层，从而避免了现有的制备二氧化钽防扩散层的方法会导致栅极材料挥发、影响显示器性能的问题，且其制备方法采用的设备简单，资金投入少，所需电压和电流都较小，有效地降低了能耗。应当理解，虽然本实施例中以铜作为导电基质I的例子，但是，如果使用铝等其他低电阻材料作为导电基质I也是可行的。实施例2:本实施例提供一种防扩散层，该防扩散层通过实施例1所述的方法制备，所述防扩散层为二氧化钽防扩散层。由于本实施例的防扩散层是由上述方法制备的，因此其制备过程中不会导致低电阻材料的挥发，不影响显示器性能。实施例3:本实施例提供一种薄膜晶体管，其包括设于基板上方的栅极，在栅极上方形成有上述防扩散层；同时，在基板上还形成有栅极绝缘层、源漏金属层、有源层、钝化层以及像素电极等其他已知结构。本实施例的薄膜晶体管中，栅极优选采用铜或铝材料制成。由于本实施例的薄膜晶体管的栅极上形成了上述的防扩散层，故可以有效阻止铜离子或铝离子向栅极绝缘层中的扩散，进而阻止其向有源层扩散，有效地保证了薄膜晶体管的导电性能。本实施例的薄膜晶体管优选为底栅型，对于底栅型薄膜晶体管，由于其栅极是先于栅极绝缘层形成的，故栅极可直接作为导电基质，比较便于制备。进一步说明的是，所述薄膜晶体管可以是单晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管等类型，但优选的是金属氧化物薄膜晶体管。实施例4:本实施例提供一种阵列基板，其包括上述任意一种薄膜晶体管。由于薄膜晶体管的性能得到了改善，相应地阵列基板的性能也得到了提升。实施例5:本实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任意一种阵列基板。所述显示装置可以为:液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本 专利技术的原理而采用的示例性实施方式，然而本专利技术并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本专利技术的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本专利技术的保护范围。权利要求1.一种防扩散层的制备方法，其特征在于，包括: 将导电基质与阴极置于硫酸钽溶液中，以导电基质为阳极，通电后在导电基质上形成二氧化钽防本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防扩散层的制备方法，其特征在于，包括：将导电基质与阴极置于硫酸钽溶液中，以导电基质为阳极，通电后在导电基质上形成二氧化钽防扩散层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜春生，陈海晶，王东方，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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