[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201710232650.2 申请日: 2017-04-11
公开(公告)号: CN108695376B 公开(公告)日: 2019-11-12
发明(设计)人: 陈崧;钱磊;杨一行;曹蔚然;向超宇 申请(专利权)人: TCL集团股份有限公司
主分类号: H01L29/06 分类号: H01L29/06;H01L21/336;H01L29/786
代理公司: 深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙) 44268 代理人: 王永文;刘文求
地址: 516006 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 薄膜晶体管 纳米颗粒薄膜 交联 制备 半导体层材料 热载流子效应 半导体层 有效减少 应用
【说明书】:

发明公开一种薄膜晶体管及其制备方法,其中,所述薄膜晶体管的半导体层材料为纳米颗粒薄膜经交联处理形成的交联纳米颗粒薄膜。本发明通过将交联纳米颗粒薄膜应用在薄膜晶体管中的半导体层中,能有效减少热载流子效应,并显著提高薄膜晶体管的性能。

技术领域

本发明涉及液晶显示领域,尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术

薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)作为一种开关元件被广泛地应用在液晶显示等电子装置中。

溶液法制备薄膜晶体管的过程中,氧化物纳米颗粒是形成相应氧化物薄膜的重要解决方案之一,这主要是因为氧化物纳米颗粒(或球形氧化物纳米晶)具有良好的结晶程度,这保证了其与体材料(低维材料)相似的光学、电学性质;另一方面,由于氧化物纳米颗粒自组装成膜的效果很好,使低成本的涂布制备工艺可以被应用。常见的氧化物纳米颗粒包括氧化锌(ZnOx)纳米颗粒,氧化钛(TiOx)纳米颗粒等,该纳米颗粒的薄膜通常应用在薄膜晶体管的半导体层中。

尽管如此,纳米颗粒之间相互堆积形成的薄膜与体材料薄膜仍然存在区别,这主要体现在载流子的传输特性上。虽然纳米颗粒内部具有良好的结晶性,但这样的结构只局限在纳米级别的范围内,即便在密排的情况下,纳米颗粒之间往往是由绝缘的表面配体填充甚至没有任何物质填充。如此,纳米颗粒之间存在相当高的载流子传输势垒,载流子在纳米颗粒薄膜内部的传输只能遵循跳跃式传输的规律,这导致材料在薄膜尺度下表现出的载流子迁移率远小于相应的体材料薄膜,因此,将现有结构的纳米颗粒薄膜应用在薄膜晶体管的半导体层中,容易引起热载流子效应,从而导致器件性能较差。

因此,现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种薄膜晶体管及其制备方法,旨在解决现有薄膜晶体管的性能较差的问题。

本发明的技术方案如下:

一种薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管的半导体层材料为纳米颗粒薄膜经交联处理形成的交联纳米颗粒薄膜。

所述的薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管包括衬底、位于衬底上的源电极和漏电极、位于所述源电极和漏电极上的绝缘层、位于所述绝缘层上的柵电极,所述衬底上还设置有半导体层,所述源电极和漏电极之间被所述半导体层隔开。

所述的薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管包括从下至上依次叠加的衬底、柵电极、绝缘层以及半导体层,所述半导体层上设置有源电极和漏电极,所述源电极和漏电极彼此分开。

所述的薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管包括从下至上依次叠加的衬底、柵电极、绝缘层以及半导体层,所述绝缘层上还设置有源电极和漏电极,所述源电极和漏电极位于所述半导体层内部并被所述半导体层分开。

一种如上任一所述的薄膜晶体管的制备方法,其中,所述半导体层材料的具体制备过程包括:

步骤A、将纳米颗粒分散在溶剂中,并搅拌均匀,得到纳米颗粒溶液;

步骤B、通过溶液法将纳米颗粒溶液制成纳米颗粒薄膜,并通入组合气体,促使交联反应发生,得到交联纳米颗粒薄膜作为半导体层。

所述的薄膜晶体管的制备方法,其中,所述组分气体包括还原性气体、氧气、水汽和二氧化碳。

所述的薄膜晶体管的制备方法,其中,所述还原性气体偏压控制在1~100Pa之间,氧气偏压控制在0~2×104Pa之间,水汽偏压控制在0~2×103Pa之间、二氧化碳偏压控制在0~100Pa之间。

所述的薄膜晶体管的制备方法,其中,所述步骤A中,所述纳米颗粒溶液的质量浓度为1~100mg/ml,所述溶剂为醇类溶剂。

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