[发明专利]薄膜晶体管

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，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；以及

一栅极，该栅极通过一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置；

其特征在于，该源极、漏极和/或栅极包括一金属性碳纳米管层，该金属 性碳纳米管层包括一层金属性碳纳米管薄膜、重叠设置的多层金属性碳纳 米管薄膜或金属性碳纳米管长线结构，该金属性碳纳米管薄膜包括多个金 属性碳纳米管，所述金属性碳纳米管薄膜中的金属性碳纳米管为沿一个固 定方向择优取向排列，并且具有相等的长度且通过范德华力首尾相连，从 而形成连续的金属性碳纳米管，所述金属性碳纳米管长线结构包括由多个 首尾相连的金属性碳纳米管束组成的束状结构或绞线结构。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述金属性碳纳米管薄膜 中的金属性碳纳米管平行于金属性碳纳米管薄膜表面。

3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述多个重叠设置的金属 性碳纳米管薄膜中相邻的两层金属性碳纳米管薄膜中的金属性碳纳米管形成 一夹角α，且0°≤α≤90°。

4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述金属性碳纳米管层中 的金属性碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管，所述单 壁碳纳米管的直径为0.5纳米~50纳米，该双壁碳纳米管的直径为1.0纳米~50 纳米，该多壁碳纳米管的直径为1.5纳米~50纳米。

5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述绝缘层设置于所述栅 极和半导体层之间。

6.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述绝缘层的材料为氮化 硅、氧化硅、苯并环丁烯、聚酯或丙烯酸树脂。

7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极及漏极设置于所 述半导体层表面。

8.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管设置于一 绝缘基板上，其中，所述半导体层设置于该绝缘基板表面，所述源极及漏极 间隔设置于所述半导体层表面，所述绝缘层设置于所述半导体层表面，所述 栅极设置于所述绝缘层表面，并通过该绝缘层与该半导体层、源极和漏极电 绝缘。

9.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管设置于一 绝缘基板上，其中，所述栅极设置于该绝缘基板表面，所述绝缘层设置于所 述栅极表面，所述半导体层设置于所述绝缘层表面，通过所述绝缘层与栅极 电绝缘，所述源极及漏极间隔设置并通过绝缘层与上述栅极电绝缘。

10.如权利要求8或9所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述绝缘基板的材料 为玻璃、石英、陶瓷、金刚石、塑料或树脂。

11.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的载流子 迁移率为10~1500cm²V^-1s^-1，开关电流比为1.0×10²~1.0×10⁶。

12.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体层的材料为非 晶硅、多晶硅、有机半导体聚合物或半导体性碳纳米管。

13.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体层为半导体性 碳纳米管层，该半导体性碳纳米管层包括一层半导体性碳纳米管薄膜、重叠 设置的多层半导体性碳纳米管薄膜或多个半导体性碳纳米管长线结构。

14.如权利要求13所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体性碳纳米管 薄膜中的半导体性碳纳米管为无序排列、各向同性排列、沿一个固定方向择 优取向排列或沿不同方向择优取向排列。