[发明专利]非遮光型薄膜晶体管、阵列基板及显示装置

说明书

本发明涉及薄膜晶体管技术领域，提供了一种非遮光型薄膜晶体管以及包括该非遮光型薄膜晶体管的阵列基板和显示装置。该薄膜晶体管结构为非遮光型底栅结构，其有源层由微晶硅有源层和非晶硅有源层两层构成；微晶硅有源层设置在栅绝缘层的上方，且其与源极和漏极相对应的两个区域分别伸出于栅极；非晶硅有源层仅存在于被栅电极遮挡的源极和漏极之间；这两层有源层薄膜的厚度可自由分配，微晶硅有源层可设置得尽量薄些，非晶硅有源层可设置得相对厚些，由此能够有效抑制背光照射下导致的关态电流上升，且能够提高TFT器件的迁移率和开态电流，增大开态电流与关态电流之比。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管技术领域，特别提供了一种非遮光型薄膜晶体管、阵列基板及显示装置。

背景技术

如图1所示，薄膜晶体管器件(Thin Film Transistor，TFT)本身的漏电流导电机制主要是沟道热离子发射形成的空穴电流，还有光照下产生的漏电流。在薄膜晶体管器件的工作环境中，既有来自背光源穿过衬底基板1的光照，也有来自外界的光照，形成的反射光和杂散光在有源层4中形成光生载流子，即电子-空穴对，在外加电场作用下，电子往漏极7方向移动，空穴往源极6方向移动，从而形成空穴漏电流。在TFT-LCD中采用底栅结构的金属栅极2来阻挡来自背光源的光照。

为了降低TFT的漏电流，可通过降低有源层4形成的空穴的输出效率或减少有源层4的光照接触面积来实现。而非遮光型结构TFT的源极6、漏极7侧的有源层4伸出栅极2，在TFT关态，源极6、漏极7和栅极2之间隔着N⁺微晶硅层5、有源层4、空穴积累层、栅绝缘层3，沟道上的空穴积累层和N⁺微晶硅层5之间形成PN结，使得电流只能从空穴积累层往外流，而不能从外往内流，可以有效降低空穴的输出效率，但由于有源层4伸出栅极2，大大增加了有源层4的光照面积，使得光照漏电流增加。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种能够有效的降低光照漏电流，同时保证开态电流与关态电流之比不降反升的非遮光型薄膜晶体管、阵列基板和显示装置。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供了一种非遮光型薄膜晶体管，该非遮光型薄膜晶体管包括形成在衬底基板一侧的栅极、栅绝缘层、微晶硅有源层、非晶硅有源层、源极和漏极、钝化层；在垂直于所述衬底基板的方向上，所述微晶硅有源层探出于所述栅极，所述源极和漏极均延伸至所述栅极之内；所述非晶硅有源层形成于所述微晶硅有源层之上、并位于所述源极和漏极之间。

优选的，所述微晶硅层与所述源极和漏极之间均隔设有N⁺微晶硅层。

优选的，所述非晶硅有源层较所述微晶硅有源层厚。

优选的，所述微晶硅有源层的厚度为30nm～50nm。

优选的，所述微晶硅有源层由内至外依次包括厚度为20nm～30nm晶化率为70％～80％的第一微晶硅薄膜层、厚度为10nm～20nm晶化率为60％～70％的第二微晶硅薄膜层和厚度为10nm～20nm晶化率为50％～60％的第三微晶硅薄膜。

优选的，所述非晶硅有源层的厚度为40nm～60nm。

优选的，在所述微晶硅有源层与所述非晶硅有源层之间设有过渡层，所述过渡层为厚度为10nm～20nm晶化率为40％～50％的膜层。

优选的，所述栅绝缘层的主要材质为SiNx

优选的，所述栅绝缘层的厚度为350nm～450nm。

优选的，还包括钝化层，所述钝化层包覆在所述源极、漏极和非晶硅有源层之外。

优选的，所述钝化层的材质为SiNx。