[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置。

背景技术

TFT背板技术是现代和未来显示的核心技术，有源层工艺是TFT(Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管)背板技术的最为核心工艺之一。

目前有源层的材料还沿用非晶硅、金属氧化物半导体等材料，在材料选择上可选择性较小，因此在工艺、成本方面的改善空间较小。

发明内容

本发明的实施例提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置，提出一种新的适用于薄膜晶体管有源层的材料，可以扩大有源层在材料上的可选择性，也可基于有源层的多种可选择材料来提高薄膜晶体管在工艺、成本方面的改善空间。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种薄膜晶体管，包括设置在衬底基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极；其中，所述有源层的材料为高简并半导体。

优选的，所述有源层的厚度为5～20nm。

可选的，所述源极和所述漏极与所述有源层通过同一次构图工艺制备得到，且所述源极和所述漏极与所述有源层不同层设置。

可选的，所述源极和所述漏极与所述有源层同层且一体设置；其中，所述源极和所述漏极的材料为高简并半导体。

进一步可选的，所述高简并半导体包括第Ⅳ族元素的高简并半导体、或二元化合物的高简并半导体、或三元及以上化合物的高简并半导体。

另一方面，提供一种阵列基板，包括上述的薄膜晶体管和电极结构。

可选的，所述电极结构包括与所述薄膜晶体管的漏极电连接的第一电极；

其中，所述第一电极为像素电极，所述阵列基板用于驱动液晶；

或所述第一电极为阳极，所述阵列基板还包括位于所述阳极上方的有机材料功能层和阴极。

进一步的，在所述源极和所述漏极与所述有源层同层设置，且材料均为高简并半导体的情况下，所述第一电极与所述薄膜晶体管的源极和漏极同层且一体设置；其中，所述第一电极的材料为高简并半导体。

可选的，在所述第一电极为像素电极的情况下，所述阵列基板还包括公共电极。

又一方面，提供一种显示装置，包括上述的阵列基板。

再一方面，提供一种薄膜晶体管的制备方法，包括在衬底基板上形成栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极；其中，所述有源层的材料为高简并半导体。

优选的，所述有源层的厚度为5～20nm。

可选的，所述源极和所述漏极与所述有源层通过同一次构图工艺形成，具体包括：

依次形成高简并半导体薄膜、以及金属薄膜，并在所述金属薄膜上形成光刻胶；

采用半阶掩模板或灰阶掩膜板对形成有所述光刻胶的基板进行曝光，显影后形成光刻胶完全保留部分、光刻胶半保留部分和光刻胶完全去除部分；其中，所述光刻胶完全保留部分至少对应待形成的所述源极和所述漏极的区域，所述光刻胶半保留部分对待形成所述源极和所述漏极之间的区域，所述光刻胶完全去除部分对应其他区域；

采用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除部分的所述金属薄膜和所述高简并半导体薄膜；

采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分的光刻胶，并刻蚀所述源极和所述漏极之间区域的所述金属薄膜，形成所述源极和所述漏极、以及所述有源层；

采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分的光刻胶。

可选的，所述源极和所述漏极与所述有源层通过同一次构图工艺形成，具体包括：

形成所述高简并半导体薄膜，并在所述高简并半导体薄膜上形成光刻胶；

采用普通掩膜板对形成有所述光刻胶的基板进行曝光，显影后形成光刻胶完全保留部分和光刻胶完全去除部分；其中，所述光刻胶完全保留部分至少对应待形成的所述有源层、所述源极和所述漏极区域，所述光刻胶完全去除部分对应其他区域；

采用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除部分的所述高简并半导体薄膜，形成所述源极和所述漏极、以及所述有源层；

采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分的光刻胶。

基于上述描述，可选的，所述高简并半导体包括第Ⅳ族元素的高简并半导体、或二元化合物的高简并半导体、或三元及以上化合物的高简并半导体。