[发明专利]低温多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置

说明书

本发明提供了低温多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置，该低温多晶硅薄膜晶体管的有源层包括多个子单元，所述多个子单元中低温多晶硅的迁移率不同。该低温多晶硅薄膜晶体管可以有效降低漏电流同时迁移率保持较高水平。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及低温多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置。

背景技术

微棱镜阵列基板技术是一种新型的薄膜晶体管技术，但是其漏电流较大或迁移率不足，目前，为了降低微棱镜阵列基板的漏电流，通常采p-Si串联a-Si的方式，但整体薄膜晶体管的迁移率会大幅度下降，使其在小尺寸高分辨率上不具有明显优势。

因此，目前的薄膜晶体管技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的：

发明人在研究过程中发现，为了降低微棱镜阵列基板技术中薄膜晶体管的漏电流，一般的会使p-Si与a-Si进行串联，但是这种方法会使得整体薄膜晶体管的迁移率大幅度下降，如果能够开发一种既能够有效降低漏电流、又能保证较高的迁移率的薄膜晶体管，对显示装置的性能改进将具有重要意义。针对上述问题，发明人进行了深入研究，意外的发现，采用低温多晶硅制备薄膜晶体管的有源层，且使得其在不同位置具有不同的迁移率，可以使得薄膜晶体管的漏电流较低，且同时迁移率较高，薄膜晶体管的性能得到显著改善。

为此，本发明的一个目的在于提出一种具有较高迁移率或漏电流较小的低温多晶硅薄膜晶体管。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种低温多晶硅薄膜晶体管。根据本发明的实施例，该低温多晶硅薄膜晶体管的有源层中包括多个子单元，所述多个子单元中低温多晶硅的晶粒尺寸不同。发明人发现，由此可以有效地降低漏电流、提高迁移率，大大提高薄膜晶体管的使用性能。

根据本发明的实施例，所述有源层包括成行依次排列的第一子单元、第二子单元和第三子单元，其中，所述第二子单元中低温多晶硅的晶粒尺寸大于或小于所述第一子单元和所述第三子单元中低温多晶硅的晶粒尺寸。

根据本发明的实施例，所述多个子单元中低温多晶硅的晶粒尺寸不大于600nm。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种阵列基板。根据本发明的实施例，该阵列基板包括前面所述的低温多晶硅薄膜晶体管。本领域技术人员可以理解，该阵列基板具有前面所述的低温薄膜晶体管的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

在本发明的再一个方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置具有前面所述的阵列基板。本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述的低温薄膜晶体管和阵列基板的全部特征和优点，在此不再一一赘述。

在本发明的又一个方面，本发明提供了一种制备低温多晶硅薄膜晶体管的方法。根据本发明的实施例，在形成所述有源层的步骤中，使得所述有源层的多个子单元中低温多晶硅的迁移率不同。由此，可以有效降低漏电流同时提高薄膜晶体管整体的迁移率，进而大大提高薄膜晶体管的使用性能。

根据本发明的实施例，在所述多个子单元中形成晶粒尺寸不同的低温多晶硅，以使得所述多个子单元中低温多晶硅的迁移率不同。

根据本发明的实施例，在激光晶化过程中对所述多个子单元照射的激光能量不同，以在所述多个子单元中形成晶粒尺寸不同的低温多晶硅。

根据本发明的实施例，利用半色调掩膜进行所述激光晶化过程，以使得对所述多个子单元照射的激光能量不同。

根据本发明的实施例，形成所述有源层的步骤包括：在基底上形成非晶硅层；利用所述半色调掩膜，对所述非晶硅层进行激光晶化，得到低温多晶硅层；对所述低温多晶硅层进行图案化，得到所述有源层。