[发明专利]薄膜晶体管传感器、其制造方法及薄膜晶体管传感器阵列

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管(TFT)，更具体地说，涉及将氧化物半导体层作为有源层的TFT传感器。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)的性能很大程度上取决于有沟道形成的有源层的材料和状态，其中电荷载流子运动通过该沟道。

对于具有由非晶硅形成的有源层的TFT(下文中，称之为非晶硅TFT)，电荷迁移率非常低，即大约0.5cm²/Vs。

对于具有由多晶硅形成的有源层的TFT(下文中，称之为多晶硅TFT)，需要结晶工艺、杂质植入工艺、活化工艺等，因而与非晶硅TFT相比，其制造过程复杂且其制造成本高昂。

发明内容

本发明提供了一种能够稳定地检测带电体的触动强度和触动方向的薄膜晶体管(TFT)传感器。

根据本发明的一方面，提供一种薄膜晶体管(TFT)传感器，包括：在基板上的底栅电极；在所述底栅电极上的绝缘层；在所述绝缘层上的成环形的有源层，所述有源层包括由带电体产生的电流所流过的沟道；在所述有源层上的蚀刻阻止层，所述蚀刻阻止层包括第一接触孔和第二接触孔；以及掩埋所述第一接触孔和所述第二接触孔的源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极彼此面对地布置在所述蚀刻阻止层上。

所述有源层可以具有正方形环或矩形环的形状；并且所述第一接触孔和所述第二接触孔可以彼此对角面对地布置在所述有源层的拐角区域上。

所述第一接触孔和所述第二接触孔可以彼此面对地形成在所述有源层的边缘上。

所述TFT传感器可以进一步包括：在所述蚀刻阻止层上的第一顶栅电极和第二顶栅电极，所述第一顶栅电极和所述第二顶栅电极与所述源电极和所述漏电极在同一水平面上而不接触所述源电极和所述漏电极，所述第一顶栅电极和所述第二顶栅电极彼此面对。

在所述沟道中流动的电流的方向可以通过向所述第一顶栅电极和所述第二顶栅电极施加周期性摆动的电压来控制。

所述有源层可以包括在所述有源层的中心处的孔，并且所述沟道被所述孔分成多个子沟道。

所述带电体的触动方向和触动强度可以基于流过由所述沟道分成的所述多个子沟道的电流的量来感应。

所述有源层可以包括氧化物半导体。

所述底栅电极可以包括与所述有源层的边缘对应的第一底栅电极和第二底栅电极，所述第一底栅电极和第二底栅电极彼此分隔开预定的距离并且被布置为彼此面对。

在所述沟道中流动的电流的方向可以通过向所述第一底栅电极和第二底栅电极施加周期性摆动的电压来控制。

根据本发明的另一方面，提供一种薄膜晶体管(TFT)传感器，包括：在基板上的底栅电极；在所述底栅电极上的绝缘层；在所述绝缘层上的成环形的有源层，所述有源层包括在所述有源层的中心处的用于沟道分离的孔；在所述有源层上的蚀刻阻止层，所述蚀刻阻止层包括第一接触孔和第二接触孔；以及在所述蚀刻阻止层上的与所述有源层的边缘区域相对应的电极层。

所述有源层可以具有包含四个拐角的正方形环或矩形环的形状；所述第一接触孔和第二接触孔可以对称布置在所述有源层的四个拐角之中彼此对角面对的两个拐角上；并且所述电极层可以包括掩埋所述第一接触孔和所述第二接触孔并对称布置在所述两个拐角上的源电极和漏电极，以及对称布置在剩余两个拐角处而不接触所述源电极和所述漏电极的第一顶栅电极和第二顶栅电极。

在所述沟道中流动的电流的方向可以通过向所述第一顶栅电极和所述第二顶栅电极施加周期性摆动的电压来控制。

所述有源层可以具有四个边缘；所述第一接触孔和所述第二接触孔可以对称布置在所述有源层的四个边缘之中彼此面对的两个边缘上；并且所述电极层可以包括掩埋所述第一接触孔和所述第二接触孔并对称布置在所述两个边缘上的源电极和漏电极，以及对称布置在剩余两个边缘上而不接触所述源电极和所述漏电极的第一顶栅电极和第二顶栅电极。

所述有源层可以包括氧化物半导体。

所述有源层可以包括从铟、镓、锌、锡、锑、锗、铪、铝和砷的组中选择的至少一种材料。

所述有源层可以为正方形或矩形。