[发明专利]薄膜晶体管及其光电装置

说明书

本公开提供一种薄膜晶体管。薄膜晶体管包含栅极、半导体层、栅极介电层、第一介电层、源极、以及漏极。栅极设置于基板上。半导体层设置于基板上，且半导体层重叠于栅极。栅极介电层设置于栅极与半导体层间。第一介电层设置于基板上，第一介电层包覆栅极或半导体层的两侧边，第一介电层的介电常数小于栅极介电层的介电常数，且第一介电层的介电常数小于4。源极与漏极设置于基板上，且源极与漏极分隔且分别接触半导体层。本公开提供的薄膜晶体管可以应用于柔性的光电装置中并能维持电性性质，同时，在制程上不会增加掩模数，成本不会大幅增加。

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其是薄膜晶体管及其光电装置。

背景技术

随着3C产品的发展，为了外观的美感，曲面、可折叠、可卷收等方式，是目前工业设计上的挑战。这些设计方式都必须让布设于其中的电子元件，都能符合柔性的性质。

有机材料相较于无机材料具有较佳的柔性，因此，将有机材料设置于电子元件中取代无机材料是目前常见的做法。然而，这样的作法虽然整体的柔性可以提升，但会衍伸出其他的问题，例如，元件寿命会产生不良的影响。

发明内容

本公开公开的一实施方式涉及一种薄膜晶体管。薄膜晶体管包含栅极、半导体层、栅极介电层、第一介电层、源极、以及漏极。栅极设置于基板上。半导体层设置于基板上，且半导体层重叠于栅极。栅极介电层设置于栅极与半导体层间，其中栅极介电层于基板的垂直投影范围与半导体层于基板的垂直投影范围实质上相同。第一介电层设置于基板上，第一介电层包覆栅极或半导体层的两侧边，第一介电层的介电常数小于栅极介电层的介电常数，且第一介电层的介电常数小于4。源极与漏极设置于基板上，且源极与漏极分隔且分别接触半导体层。

在一些实施例中，半导体层设置于栅极下方。

在一些实施例中，第一介电层覆盖至少一部分栅极的侧边与栅极介电层的侧边。

在一些实施例中，薄膜晶体管还包括蚀刻终止层，且蚀刻终止层是设置于半导体层上。

在一些实施例中，第一介电层与蚀刻终止层是由同一层所构成。

在一些实施例中，半导体层设置于源极、漏极与栅极介电层上。

在一些实施例中，栅极设置于半导体层上，且半导体层设置于源极与漏极上。

在一些实施例中，薄膜晶体管还包括保护层，保护层设置于第一介电层上且栅极设置于半导体层上，其中源极与漏极分别贯穿栅极介电层与保护层。

在一些实施例中，第一介电层包含聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚乙烯吡咯烷酮(Poly(4-vinyl phenyl，PVP)、聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol)，PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚丙烯 (Polypropylene，PP)、半硅氧烷(Silsesquioxane)聚合物、铁电(Ferroelectric) 聚合物、以及苯并环丁烯(Benzocyclobutene，BCB)其中至少一种材料。

本公开公开的另一实施方式涉及一种光电装置。光电装置薄膜晶体管、保护层、以及光学元件。薄膜晶体管包含栅极、半导体层、栅极介电层、第一介电层、源极、以及漏极。栅极设置于基板上。半导体层设置于基板上，且半导体层与栅极重叠。栅极介电层设置于栅极与半导体层间，其中栅极介电层于基板的垂直投影范围与半导体层于基板的垂直投影范围实质上相同。第一介电层设置于基板上，第一介电层包覆栅极或半导体层的两侧边，第一介电层的介电常数小于栅极介电层的介电常数，且第一介电层的介电常数小于4。源极与漏极设置于基板上，且源极与漏极分隔且分别接触半导体层。保护层覆盖薄膜晶体管与第一介电层上。光学元件设置于基板上，且光学元件包含第一电极、第二电极以及光学层，其中光学层位于第一电极与第二电极之间，又第一电极或第二电极其中一者电性连接漏极。