[发明专利]薄膜晶体管和包含该薄膜晶体管的显示设备

说明书

公开一种薄膜晶体管及包括该薄膜晶体管的显示设备，其中薄膜晶体管包括：有源层；有源层上的阻挡层；阻挡层上的栅极绝缘层；和栅极绝缘层上的栅极电极，其中栅极电极的至少一部分与有源层的至少一部分重叠，阻挡层包括氧化物半导体材料，阻挡层的电阻率大于有源层的电阻率，并且阻挡层的厚度小于有源层的厚度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年12月23日提交的韩国专利申请第10-2020-0182551号的优先权的权益，通过引用将该韩国专利申请并入，如同在本文中完整阐述一样。

技术领域

本公开内容涉及一种薄膜晶体管和包括该薄膜晶体管的显示设备。

背景技术

因为可以在玻璃基板或塑料基板上制造薄膜晶体管，所以薄膜晶体管已被广泛用作显示装置的开关元件或驱动元件，所述显示装置例如是液晶显示装置或有机发光装置。

基于构成有源层的材料，薄膜晶体管可分为其中非晶硅用作有源层的非晶硅薄膜晶体管、其中多晶硅用作有源层的多晶硅薄膜晶体管和其中氧化物半导体用作有源层的氧化物半导体薄膜晶体管。

因为非晶硅可以在短时间内沉积以形成有源层，所以非晶硅薄膜晶体管(a-SiTFT)具有制造工艺时间短且生产成本低的优点。另一方面，非晶硅薄膜晶体管的缺点在于它被限制用于有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)，因为非晶硅薄膜晶体管由于低迁移率而电流驱动能力差，并且阈值电压发生变化。

多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFT)是通过沉积非晶硅并将沉积的非晶硅结晶而制成的。多晶硅薄膜晶体管具有电子迁移率高、稳定性好、可以实现薄型化和高分辨率、功率效率高等优点。多晶硅薄膜晶体管的示例包括低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管和多晶硅薄膜晶体管。然而，因为制造多晶硅薄膜晶体管的工艺需要对非晶硅进行结晶化的步骤，由于工艺步骤数量的增加，增加了制造成本，并且需要在高温下进行结晶化。因此，多晶硅薄膜晶体管难以应用于大尺寸的显示装置。

具有高迁移率并且根据氧含量具有大电阻变化的氧化物半导体薄膜晶体管(TFT)的优点在于可以容易地获得期望的特性。此外，在制造氧化物半导体薄膜晶体管的工艺中，因为可以在相对较低的温度下生长构成有源层的氧化物，所以降低了氧化物半导体薄膜晶体管的制造成本。此外，考虑到氧化物的特性，因为氧化物半导体是透明的，所以有利于实现透明显示器。然而，与多晶硅薄膜晶体管相比，氧化物半导体薄膜晶体管存在稳定性和迁移率劣化的问题。

为了开发高质量的显示装置并提高氧化物半导体薄膜晶体管的迁移率，正在进行使用高迁移率材料的研究。然而，当使用高迁移率材料时，会出现氧化物半导体薄膜晶体管的可靠性和稳定性劣化的问题。因此，需要提高使用高迁移率材料的氧化物半导体薄膜晶体管的驱动稳定性。

发明内容

鉴于上述问题做出了本公开内容，并且本公开内容的目的是提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管由于布置了包括氧化物半导体材料的阻挡层而具有提高的驱动稳定性。

本公开内容的另一个目的是提供一种薄膜晶体管，因为由氧化物半导体材料制成且具有薄外形和高电阻的阻挡层设置于有源层上，该薄膜晶体管在栅极绝缘膜与有源层之间具有提高的界面稳定性。

本发明的又一目的是提供一种薄膜晶体管，由于配备了由氧化物半导体材料制成的具有高氧浓度的阻挡层薄膜，因此该薄膜晶体管具有优异的驱动稳定性。

本发明的又一目的是提供一种包括上述薄膜晶体管的显示设备。

除了上述本公开内容的目的之外，本领域技术人员将从本公开内容的以下描述中清楚地理解本公开内容的附加目的和特征。