[发明专利]场效应晶体管、显示元件、图像显示装置以及系统

说明书

一种场效应晶体管包括：栅电极，其被配置为施加栅极电压；源电极和漏电极，其被配置为将电流送出；有源层，其被置于邻近所述源电极和所述漏电极并由氧化物半导体形成；以及栅极绝缘层，其被置于所述栅电极与所述有源层之间。其中，所述栅极绝缘层包含顺电性非晶氧化物，其包含作为碱土金属的A族元素以及作为从由Ga、Sc、Y，以及镧系元素组成的所述族中选择的至少一个的B族元素，以及其中，所述有源层具有4.0×10¹⁷/cm³或更高的载流子密度。

技术领域

本公开涉及场效应晶体管、显示元件、图像显示装置以及系统。

背景技术

由包括薄膜晶体管(TFT)的驱动电路驱动平板显示器(FPD)，诸如液晶显示器(LCD)、有机电致发光(EL)显示器(OLED)以及电子纸，所述薄膜晶体管通过将非晶硅或多晶硅并入有源层而获得。已经要求FPD在尺寸、更高的清晰度以及高速驱动电源上有进一步的增加。因此，存在对于提供具有以下属性的晶体管的需求：高载流子迁移率；高开关比；以及如从截止状态到导通状态快速上升的这样的良好的开关属性。

然而，通过将非晶硅(a-Si)或多晶硅(即，特别是低温多晶硅：LTPS)并入有源层而获得的所述TFT具有优点以及缺点。因此，对于TFT来说，同时满足所有要求是困难的。

例如，a-Si TFT具有以下缺点。a-Si TFT没有足够的迁移率用于高速地驱动具有大面积的液晶显示屏(LCD)，并且当被连续驱动时具有大的阈值电压的漂移。LTPS-TFT具有高迁移率，但由于用于通过准分子激光退火而结晶有源层的工艺，阈值电压中具有大的变化。因此，用于大规模生产线的母玻璃的尺寸不能被扩大，这是有问题的。

所以，已经提出InGaZnO₄(a-IGZO)，其在室温能够形成膜并且在非晶态下展示出与a-Si的迁移率相等或更高的迁移率(见K.Nomura,5个其他作者,“使用非晶氧化物半导体的透明柔性薄膜晶体管的室温制造”,NATURE,Vol.432,No.25,11月,2004,pp.488-492)。所提出的材料已经引发了积极研究具有高迁移率的非晶氧化物半导体。

发明内容

根据本公开的一个方面，场效应晶体管包括：栅电极，被配置为施加栅极电压；源电极和漏电极，被配置为将电流送出；有源层，被置于邻近所述源电极和所述漏电极，并由氧化物半导体形成；以及栅极绝缘层，被置于所述栅电极与所述有源层之间。

所述栅极绝缘层包含顺电性非晶氧化物，所述顺电性非晶氧化物包含作为碱土金属的A族元素以及作为从由Ga(镓)、Sc(钪)、Y(钇)，以及镧系元素组成的所述族中选择的至少一个的B族元素。

所述有源层具有4.0×10¹⁷/cm³或更高的载流子密度。

附图说明

图1是图示顶接触/底栅场效应晶体管的一个示例的示意结构图。

图2是图示底接触/底栅场效应晶体管的一个示例的示意结构图；

图3是图示顶接触/顶栅场效应晶体管的一个示例的示意结构图；

图4是图示底接触/顶栅场效应晶体管的一个示例的示意结构图；

图5是图示作为本公开的系统的电视装置的一个示例的示意结构图；

图6是用于呈现图5(部分1)中图像显示装置的图；

图7是用于呈现图5(部分2)中图像显示装置的图；

图8是用于呈现图5(部分3)中图像显示装置的图；

图9是用于呈现本公开的显示元件的一个示例的图；

图10是图示在显示元件中的有机EL元件和场效应晶体管之间的位置关系的一个示例的示意结构图；