[发明专利]薄膜晶体管

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，包括：

一源极；

一漏极，该漏极与该源极间隔设置；

一半导体层，该半导体层与该源极和漏极电连接；以及

一栅极，该栅极通过一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置；

其特征在于，该半导体层包括至少两个重叠交叉设置的碳纳米管薄膜，每一碳纳米管薄膜包括多个定向排列的碳纳米管，且相邻的两个碳纳米管薄膜中的碳纳米管沿不同方向排列。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管为半导体性的碳纳米管。

3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管为单壁或双壁碳纳米管，且该碳纳米管的直径小于10纳米。

4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管薄膜进一步包括多个首尾相连的碳纳米管束片段，每个碳纳米管束片段具有大致相等的长度且每个碳纳米管束片段由多个相互平行的碳纳米管束构成，碳纳米管束片段两端通过范德华力相互连接。

5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述相邻两个碳纳米管薄膜之间通过范德华力紧密结合。

6.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管薄膜包括多个首尾相连定向排列的碳纳米管。

7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体层中至少有一个碳纳米管薄膜中的碳纳米管沿源极到漏极的方向排列。

8.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管薄膜的厚度为0.5纳米～100微米。

9.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述绝缘层设置于栅极与半导体层之间。

10.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极及漏极间隔设置于所述半导体层表面。

11.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管设置于一绝缘基板表面，其中，所述半导体层设置于该绝缘基板表面，所述源极及漏极间隔设置于所述半导体层表面，所述绝缘层设置于该半导体层表面，所述栅极设置于绝缘层表面，并通过该绝缘层与源极、漏极及半导体层电绝缘。

12.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管设置于一绝缘基板表面，其中，所述栅极设置于该绝缘基板表面，所述绝缘层设置于栅极表面，所述半导体层设置于该绝缘层表面，并通过绝缘层与栅极电绝缘，所述源极、漏极间隔设置于该半导体层表面，并通过该绝缘层与栅极电绝缘。

13.如权利要求11或12所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述绝缘基板的材料为玻璃、石英、陶瓷、金刚石、塑料或树脂。

14.如权利要求11所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极、漏极与栅极设置于半导体层的同一面。

15.如权利要求12所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极、漏极与栅极设置于半导体层的不同面，半导体层设置于源极、漏极与栅极之间。

16.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的半导体层进一步包括一沟道区域，该沟道区域为所述半导体层位于所述源极和漏极之间的区域，该半导体层的长度为1微米～100微米，宽度为1微米～1毫米，厚度为0.5纳米～100微米。

17.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述绝缘层的材料为氮化硅、氧化硅、苯并环丁烯、聚酯或丙烯酸树脂。

18.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极、源极及漏极的材料为金属、合金、导电聚合物或导电碳纳米管。

19.如权利要求18所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极、源极及漏极的材料为铝、铜、钨、钼、金、铯、钯或它们的合金。

20.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的载流子迁移率为10～1500cm²/VS，开关电流比为100～100万。