[发明专利]防扩散层及制备方法、薄膜晶体管、阵列基板、显示装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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，一般采用金属钼（Mo）或钼/铝铷合金(Mo/AlNd)制作栅极。但是，由于金属钼或钼/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2μΩ·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)。

发明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℃-500℃，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。

发明内容

本发明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。

解决本发明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%。

本发明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。而且本发明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为本发明的实施例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。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

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1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1上形成二氧化钽防扩散层。

其中，导电基质1优选为基板2上的薄膜晶体管的栅极，导电基质1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1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。