[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板、电子装置

说明书

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管及其制造方法，包括该薄膜晶体管的阵列基板，以及包括该薄膜晶体管或设有该阵列基板的电子装置。

背景技术

随着显示技术的不断发展，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)已在平板显示领域中占据了主导地位，薄膜晶体管液晶显示器也称为主动矩阵液晶显示器(Active Matrix Liquid Crystal Display，简称AMLCD)。TFT-LCD包括多个像素单元，每个像素单元都设置有薄膜晶体管(TFT)用于控制像素单元的显示。此外，有源矩阵有机发光二极体面板(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，简称AMOLED)等显示装置，以及X射线探测器等电子设备也需要应用薄膜晶体管来实现其功能。

另一方面，半导体纳米线、半导体碳纳米管、半导体石墨烯等半导体纳米材料具有制造成本低廉，制造规模大等优点，而且其本身就是半导体，如果应用于TFT-LCD中，作为TFT的有源层，则可以显著降低TFT-LCD的生产成本。但是半导体纳米材料的尺寸非常小，比如，一般纳米线的宽度小于100nm，又如，石墨烯尺度约1μm，难以在阵列基板上有序的排布。纳米压印或电场排布的方式由于工艺成本很高，而不适用于TFT-LCD的大规模生产中。因此，现有技术难以将半导体纳米材料应用到TFT-LCD中，以降低TFT-LCD的生产成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种薄膜晶体管及其制造方法、包括该薄膜晶体管的阵列基板，以及包括该薄膜晶体管或设有该阵列基板的电子装置，解决了现有技术难以将半导体纳米材料应用到显示领域中的技术问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明提供了一种薄膜晶体管，包括：栅极、栅极绝缘层、有源层、源极和漏极，所述有源层由包括半导体纳米材料和光刻材料的混合物形成。

优选的，所述半导体纳米材料包括半导体纳米线、半导体碳纳米管或半导体纳米级石墨烯中的一种或几种。

优选的，所述半导体纳米线的材料为硫化镉、氧化锌、硅、镉、氮化镓、磷化铟中一种或几种。

优选的，所述光刻材料为电子束光刻胶聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，简称PMMA)或光敏性聚酰亚胺（polyimide，简称PI）。

进一步，所述混合物还包括溶剂，所述半导体纳米材料在所述混合物中的含量为1mg/mL至50mg/mL；优选为5mg/mL至30mg/mL；更优选为10mg/mL至20mg/mL。

进一步，所述半导体纳米材料与所述光刻材料的质量比为1:5至1:250；优选为1:25至1:150；更优选为1:50至1:100。

本发明还提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括上述薄膜晶体管。

进一步，所述阵列基板包括衬底基板，所述衬底基板之上设置有上述薄膜晶体管。

进一步，所述阵列基板还包括设置在衬底基板之上的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管的漏极电相连。

进一步，所述阵列基板还包括设置在所述栅极绝缘层上的像素限定层，所述像素限定层位于所述像素电极的四周。

进一步，所述栅极绝缘层上设有过孔，所述栅极层的图形的局部与所述源漏极层的图形的局部通过所述过孔相连。

本发明还提供了一种电子装置，包括上述的薄膜晶体管或阵列基板。

本发明还提供了一种薄膜晶体管的制造方法，包括：

制备包括半导体纳米材料与光刻材料的混合物；

将所述混合物涂覆于基板之上，经曝光、显影，形成图案化的有源层。

其中，制备所述混合物的方法包括：

将半导体纳米材料、光刻材料和溶剂混合，通过搅拌或超声波的方法混合均匀；

或者，将半导体纳米材料预先分散于溶剂中，然后将混有纳米材料的溶剂与光刻材料混合均匀。

与现有技术相比，本发明所提供的上述技术方案具有如下优点：将半导体纳米材料与光刻材料混合，使纳米材料均匀的分散在光刻材料中，将其混合物涂覆在基板上形成有源层薄膜，经曝光、显影工艺得到图案化的有源层。在有源层中的半导体纳米材料能够相互连接，形成若干导电通路。因此，本发明通过简单易行的方式实现了利用半导体纳米材料作为薄膜晶体管的有源层，从而降低了TFT-LCD的生产成本。

附图说明