[发明专利]有机无机混合型晶体管

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机无机混合型晶体管，且特别涉及一种有机无机混合型的氧化物半导体薄膜晶体管。

背景技术

随着显示技术的快速发展，液晶显示器、移动电话、笔记本电脑、以及数码相机等电子产品已成为市场上重要的电子产品。这些电子产品都具有显示面板，以作为显示影像的媒介。近年来，许多研究者致力于开发可挠性显示面板，以进一步扩大显示器的应用范围。然而，制造可挠性显示面板面临许多困难。举例而言，传统的工艺过程方式大部分是以玻璃基材以及无机材料为考虑的对象，这些工艺过程方式可能无法适用在有机材料。此外，也有研究者提出高分子的半导体材料，然而其载流子迁移率却远低于氧化物半导体，且其制造成本仍相对昂贵许多。上述的技术问题造成可挠性显示面板的性能无法进一步提升，因此目前亟需一种崭新的半导体元件，能够克服上述的问题。

发明内容

本发明的一个方面提供一种有机无机混合型晶体管，以在可挠性基板上形成氧化物半导体薄膜晶体管，且具有极佳的可靠度及实用性。根据本发明多个实施方式，该有机无机混合型晶体管包含可挠性基板、栅极、有机栅极介电层、氧化物半导体层、第一保护层、源极及漏极。栅极配置在可挠性基板上。有机栅极介电层覆盖栅极以及可挠性基板的一部分。氧化物半导体层配置在有机栅极介电层上方，在垂直可挠性基板的一方向上，氧化物半导体层与栅极重叠。第一保护层夹置在氧化物半导体层与有机栅极介电层之间，且接触氧化物半导体层及有机栅极介电层。源极及漏极分别连接氧化物半导体层的不同两侧。

在一实施方式中，第一保护层包含至少一种材料是选自氧化铝、氧化硅、氮化硅及上述的组合所组成的群组。

在一实施方式中，第一保护层的厚度为约100埃至约1000埃。

在一实施方式中，第一保护层包含溶胶凝胶玻璃材料。

在一实施方式中，第一保护层与氧化物半导体层具有实质上相同的轮廓。

在一实施方式中，第一保护层完全覆盖有机栅极介电层。

在一实施方式中，有机无机混合型晶体管还包含第二保护层，其接触且位于源极、漏极以及氧化物半导体层上。

在一实施方式中，有机无机混合型晶体管还包含有机保护层，其覆盖第二保护层。

在一实施方式中，第二保护层包含至少一种材料是选自氧化铝、氧化硅、氮化硅及上述的组合所组成的群组。

在一实施方式中，第一保护层及第二保护层包含氧化铝，且第一保护层及第二保护层各自的厚度为约100埃至约1000埃。

根据本发明另外多个实施方式，此有机无机混合型晶体管包含可挠性基板、源极及漏极、第一保护层、氧化物半导体层、栅极以及有机栅极介电层。源极及漏极配置在可挠性基板上。第一保护层接触且位于源极、漏极及可挠性基板上，第一保护层具有第一开口及第二开口分别露出源极的一部分以及漏极的一部分。氧化物半导体层配置在第一保护层上，且氧化物半导体层的不同两侧分别连接源极的露出部分和漏极的露出部分。栅极配置在氧化物半导体层上方。有机栅极介电层配置在栅极与氧化物半导体层之间。

在一实施方式中，有机无机混合型晶体管还包含第二保护层，其位于有机栅极介电层与氧化物半导体层之间，且覆盖氧化物半导体层。

附图说明

图1为本发明各种实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。

图2为本发明一实施方式的第一保护层、栅极和栅极线的俯视示意图。

图3为本发明各种实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。

图4为根据本发明另一实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。

图5为根据本发明另一实施方式的有机无机混合型晶体管的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本公开内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所公开的各实施方式或实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施方式或实施例中附加其他的实施方式或实施例，而无须进一步的记载或说明。

在以下描述中，将详细叙述许多具体细节以使读者能够充分理解以下的实施方式或实施例。然而，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施方式或实施例。在其他情况下，为简化附图，熟知的结构与装置仅示意性地在图中表示。