[发明专利]一种低电压透明氧化物薄膜晶体管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低电压透明氧化物薄膜晶体管及其制备方法，该薄膜晶体管包括：衬底，为ITO导电玻璃；所述ITO导电玻璃上层ITO导电膜为ITO栅电极；栅电极绝缘层，为透明ZrO2膜，位于所述ITO栅电极上；有源层，为透明氧化物膜，位于所述栅电极绝缘层上；源电极、漏电极，均为透明ITO膜，分别位于所述有源层上。该透明氧化物薄膜晶体管以高介电常数ZrO2膜为栅电极绝缘层，实现了薄膜晶体管的全透明性和低电压开启特性，具有较高的开关比、载流子迁移率，在平板显示、透明电子器件和柔性显示等领域具有广泛的应用前景；采用其作为像素开关，大大提高了有源矩阵的开口率，从而提高了亮度，降低了功耗。

技术领域

本发明属于薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种低电压透明氧化物薄膜晶体管，同时还涉及一种低电压透明氧化物薄膜晶体管的制备方法。

背景技术

薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)是一种有源器件，因其较低的开启电压和较高开/关电流比的特性而被用作液晶显示器(LCD)中的开关控制器件。薄膜晶体管(TFT)是平板显示的核心器件，任何有源矩阵寻址的平板显示都依赖于TFT控制和驱动。由于TFT-LCD中的像素点由相应的TFT控制，为了适应平板显示大面积、高品质、低成本和高可靠性的发展，对TFT器件的要求越来越高。TFT的性能与制作TFT所采用的材料的载流子迁移率有关，若要提高TFT的性能，则需要提高材料的载流子迁移率。此外，应用于液晶显示器中的TFT还需具备良好的透光率，以提升显示效果。

目前，广泛应用于各种显示的TFT技术以氢化非晶硅(a-Si:H)和低温多晶硅(LTPS)技术为主。受限于非晶硅TFT低载流子迁移率、非透明性以及多晶硅制备工艺相对较复杂、制作成本高等因素，其无法应用于平板显示周边驱动电路的元件集成，并且不能满足下一代平板显示对高清画质的要求，也不能适应OLED电流型驱动显示屏。而且a-Si薄膜是不透明的，它将占用像素中的一定面积，使有效显示面积减小，背光源的光不能全部通过像素。为了获得足够的亮度，就需要增加光源强度，从而增加功率消耗。另外，a-Si材料的能带间隙为1.7eV，在可见光范围内是光敏材料，在可见光照射下将产生额外的光生载流子，使TFT性能不稳定，因此每一像素单元TFT必须对光屏蔽，即增加不透明金属掩膜板(黑矩阵)来阻档光线对TFT的照射，这将增加TFT-LCD的工艺复杂性，提高成本，降低可靠性。因此，a-Si TFT局限于逻辑开关和低分辨率面板的应用。另一方面，低温多晶硅TFT有较高的载流子迁移率，具有反应速度快、高亮度、高清晰度等优点，可以满足下一代高清显示，适应于OLED电流型驱动显示屏，并有望实现显示矩阵和外围驱动集成于同一面板的板上系统。然而，当前的LTPS技术不能满足大屏幕显示对工艺的均匀性和一致性要求，因此其主要面向中小尺寸显示屏的应用。另外LTPS的制备工艺相对较复杂、制作成本高也制约了LTPS TFT更加广泛地应用，p-Si TFT技术同时具有工艺复杂、设备昂贵、成本高等缺点，其工艺温度对有机基板而言仍然太高，不能适应柔性显示的需求，而且LTPS TFT也不透明，严重阻碍了它在柔性显示和透明显示领域的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种低电压透明氧化物薄膜晶体管。

本发明的第二个目的是提供一种低电压透明氧化物薄膜晶体管的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种低电压透明氧化物薄膜晶体管，包括：

衬底，为ITO导电玻璃；所述ITO导电玻璃上层ITO导电膜为ITO栅电极；

栅电极绝缘层，为透明ZrO2膜，位于所述ITO栅电极上；

有源层，为透明氧化物膜，位于所述栅电极绝缘层上；

源电极、漏电极，均为透明ITO膜，分别位于所述有源层上。