[发明专利]氧化物薄膜晶体管及其制造方法和显示设备

说明书

本公开实施例提供一种氧化物薄膜晶体管及其制造方法和显示设备，氧化物薄膜晶体管，包括设置于基板上的栅电极，栅电极上的绝缘层，绝缘层上的氧化物半导体层；以及氧化物半导体层上的源电极和漏电极；氧化薄膜晶体管中的氧化物半导体层在厚度方向上的氧空位浓度呈梯度变化，靠近绝缘层的氧化物半导体层的部分其氧空位浓度大于远离绝缘层的氧化物半导体层的部分的氧空位浓度，由此在靠近栅极一侧的部分氧化物半导体层载流子浓度高，提高了薄膜晶体管的电子迁移率，并且远离栅极一侧的部分氧化物半导体层由于氧空位浓度低而不容易受到水氧以及负偏压光照影响，提高了氧化物薄膜晶体管的稳定性。

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种氧化物薄膜晶体管及其制造方法和显示设备。

背景技术

在有源矩阵显示技术中，每一个子像素都由集成在其后的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)进行驱动，从而可以实现高速度、高亮度、高对比度的屏幕显示效果。

常见的薄膜晶体管通常由栅极/源极/漏极(Gate/Source/Drain)、绝缘层以及半导体层构成。栅极控制着半导体层的工作区域(耗尽区或积累区)，从而控制着薄膜晶体管的开关。当栅极施加电压半导体层内可形成沟道，半导体层包括靠近栅极的前沟道以及相较于前沟道远离所述栅极的背沟道，对于N型掺杂半导体层来说，当栅极加正偏压，紧贴栅极的前沟道(前沟道和栅极被绝缘层隔开)产生电子的积累，薄膜晶体管处于打开状态，当源极/漏极电极增加偏压时，薄膜晶体管中有电流通过。

现有技术中薄膜晶体管根据半导体层的材料主要分为非晶硅(a-Si)薄膜晶体管、低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)薄膜晶体管以及氧化物半导体(Oxidesemiconductor)薄膜晶体管，氧化物半导体薄膜晶体管(Oxide TFT)由于相比低温多晶硅薄膜晶体管制程简单，与非晶硅薄膜晶体管制程相容性较高，而得到了广泛应用。但是氧化物薄膜晶体管同样存在着迁移率较低和稳定性差的问题。

发明内容

基于此，根据本申请的一个方面，提供了一种氧化物半导体薄膜晶体管，以在包括氧化物半导体膜的晶体管中可以抑制电特性的变动且提高可靠性。

所述氧化物薄膜晶体管，包括：

设置于基板上的栅电极；

所述栅电极上的绝缘层；

所述绝缘层上的氧化物半导体层；以及

所述氧化物半导体层上的源电极和漏电极；

其中，所述氧化物半导体层在厚度方向上的氧空位浓度呈梯度变化，靠近所述绝缘层的所述氧化物半导体层的部分其氧空位浓度大于远离所述绝缘层的所述氧化物半导体层的部分的氧空位浓度。

在一实施例中，所述氧化物半导体层包括前沟道区域和背沟道区域；位于所述背沟道区域且远离所述绝缘层的部分所述氧化物半导体层掺杂有氮元素。

在一实施例中，所述氧化物半导体层的材料为金属氧化物半导体。

在一实施例中，所述氧化物半导体层的材料为铟镓锌氧化物。

根据本申请的一个方面，提供一种显示设备，包括如上所述的氧化物薄膜晶体管。

根据本申请的一个方面，提供一种氧化物薄膜晶体管的制造方法，包括：

在基板上形成栅极；

在所述栅极上形成绝缘层；

通过相同工艺，在不同的工艺条件下形成氧化物半导体层，以使所述氧化物半导体层在厚度方向上的氧空位浓度呈梯度变化，靠近所述绝缘层的所述氧化物半导体层的部分其氧空位浓度大于远离所述绝缘层的所述氧化物半导体层的部分的氧空位浓度；