薄膜晶体管和显示面板的制作方法

专利2025-03-06  9


本申请涉及显示,尤其涉及一种薄膜晶体管和显示面板。


背景技术:

1、随着显示技术的不断发展,金属氧化物薄膜晶体管(thin film transistor,tft)以其大面积均匀性好、制备工艺温度较低等诸多优势被应用于下一代平板显示中,以逐渐替代传统的非晶硅(a-si)薄膜晶体管和低温多晶硅(low temperature poly-silicon,ltps)薄膜晶体管。然而,随着显示业界对薄膜晶体管器件的迁移率要求越来越高,目前金属氧化物的迁移率并不能满足该技术要求。因此,如何提升金属氧化物的迁移率成为业界亟需解决的问题。


技术实现思路

1、本申请提供一种薄膜晶体管和显示面板,以提升金属氧化物的迁移率。

2、为解决上述问题,本申请提供的技术方案如下:

3、本申请实施例提供一种薄膜晶体管,其包括:

4、衬底;

5、源极,设置于所述衬底的一侧;

6、层间绝缘层,设置于所述源极远离所述衬底的一侧,并暴露出部分所述源极;

7、第一栅极,设置于所述层间绝缘层远离所述衬底的一侧;

8、第一栅绝缘层,设置于所述第一栅极远离所述衬底的一侧,并覆于所述第一栅极的侧壁上;

9、漏极,设置于所述第一栅绝缘层远离所述衬底的一侧;

10、有源层,设置于所述第一栅绝缘层远离所述第一栅极的一侧,并覆于所述漏极的侧壁、所述第一栅极绝缘层的侧壁以及所述层间绝缘层暴露出的所述源极上,所述有源层包括至少两层层叠设置的半导体层;

11、其中,相邻两层半导体层的沟道区的导电类型相同,且相邻两层半导体层的半导体材料中相同元素的掺杂浓度不同。

12、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层,所述第一半导体层与所述第二半导体层的禁带宽度不同。

13、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层,所述第一半导体层的材料为izo,所述第二半导体层的材料为igzo,所述第一半导体层中的铟元素的掺杂浓度与所述第二半导体层中的铟元素的掺杂浓度不同。

14、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述第一半导体层的厚度大于所述第二半导体层的厚度。

15、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层,所述第一半导体层和所述第二半导体层的材料均为igzo,所述第一半导体层中的铟元素的掺杂浓度与所述第二半导体层中的铟元素的掺杂浓度不同。

16、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述第一半导体层的厚度小于所述第二半导体层的厚度。

17、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述有源层还包括位于所述第二半导体层远离所述第一半导体层一侧的第三半导体层,所述第三半导体层的材料为igzo,所述第三半导体层中的铟元素的掺杂浓度与所述第二半导体层中的铟元素的掺杂浓度不同。

18、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述第二半导体层中铟元素的掺杂浓度大于所述第三半导体层中铟元素的掺杂浓度。

19、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层以及位于所述第二半导体层远离所述第一半导体层一侧的第三半导体层,所述第三半导体层与所述第二半导体层的禁带宽度不同,所述第一半导体层、所述第二半导体层以及所述第三半导体层的材料分别为zno、alzno、yzno。

20、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,薄膜晶体管还包括:

21、第二栅绝缘层,设置于所述有源层远离所述第一栅绝缘层的一侧;

22、第二栅极,设置于所述第二栅绝缘层远离所述有源层的一侧。

23、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述漏极为透明电极。

24、在本申请实施例提供的薄膜晶体管中,所述源极和所述漏极的材料均包括具有还原性的金属材料。

25、本申请实施例还提供一种显示面板,其包括前述实施例其中之一的薄膜晶体管。

26、本申请的有益效果为:本申请提供的薄膜晶体管和显示面板中,薄膜晶体管的有源层覆于漏极的侧壁、第一栅极绝缘层的侧壁以及层间绝缘层暴露出的源极上,以形成垂直沟道,从而可减小薄膜晶体管的占用面积,使薄膜晶体管的沟道能够实现较大的宽长比,而且所述有源层包括至少两层层叠设置的半导体层,相邻两层半导体层的沟道区的导电类型相同,且相邻两层半导体层的半导体材料中相同元素的掺杂浓度不同,如此相邻的两层半导体层接触后会形成同型异质结构,在异质结界面处会形成电势垒,使电子和空穴浓度不同,且异质结界面处的禁带宽度和导电性能与其相邻半导体层的不同,使异质结界面附近一侧电子变成自由电子的能量降低,进而使异质结界面附近的能带向下弯曲,此时能带弯曲的地方产生了一个“洼地”,电子会向这里聚集,由此形成了一个高浓度的电子区域,电子受到的施主杂质散射作用减少,从而可提高载流子的迁移率。



技术特征:

1.一种薄膜晶体管,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层,所述第一半导体层与所述第二半导体层的禁带宽度不同。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层,所述第一半导体层的材料为izo,所述第二半导体层的材料为igzo,所述第一半导体层中的铟元素的掺杂浓度与所述第二半导体层中的铟元素的掺杂浓度不同。

4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第一半导体层的厚度大于所述第二半导体层的厚度。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层,所述第一半导体层和所述第二半导体层的材料均为igzo,所述第一半导体层中的铟元素的掺杂浓度与所述第二半导体层中的铟元素的掺杂浓度不同。

6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第一半导体层的厚度小于所述第二半导体层的厚度。

7.根据权利要求3或5所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述有源层还包括位于所述第二半导体层远离所述第一半导体层一侧的第三半导体层,所述第三半导体层的材料为igzo,所述第三半导体层中的铟元素的掺杂浓度与所述第二半导体层中的铟元素的掺杂浓度不同。

8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第二半导体层中铟元素的掺杂浓度大于所述第三半导体层中铟元素的掺杂浓度。

9.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述有源层包括层叠设置的第一半导体层和第二半导体层以及位于所述第二半导体层远离所述第一半导体层一侧的第三半导体层,所述第三半导体层与所述第二半导体层的禁带宽度不同,所述第一半导体层、所述第二半导体层以及所述第三半导体层的材料分别为zno、alzno、yzno。

10.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,还包括:

11.根据权利要求10所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述漏极为透明电极。

12.根据权利要求10所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述源极和所述漏极的材料均包括具有还原性的金属材料。

13.一种显示面板,其特征在于,包括如权利要求1至12中任一项所述的薄膜晶体管。


技术总结
本申请提供一种薄膜晶体管和显示面板,该薄膜晶体管的有源层包括至少两层层叠设置的半导体层,相邻两层半导体层的沟道区的导电类型相同,且相邻两层半导体层的半导体材料中相同元素的掺杂浓度不同,如此相邻的两层半导体层接触后会形成同型异质结构,异质结界面处的禁带宽度和导电性能与其相邻半导体层的不同,使异质结界面附近一侧电子变成自由电子的能量降低,进而使异质结界面附近的能带向下弯曲,此时能带弯曲的地方产生了一个“洼地”,电子会向这里聚集,由此形成了一个高浓度的电子区域,电子受到的施主杂质散射作用减少,从而可提高载流子的迁移率。

技术研发人员:潘颖慧,陈薇,艾飞
受保护的技术使用者:武汉华星光电技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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