[发明专利]薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵 列基板。

背景技术

单壁半导体碳纳米管以其优异的电学和机械性能在逻辑电路和光学电子 器件领域拥有广泛的应用前景，例如，场效应晶体管、反相器、环振和发光器 件等。单壁碳纳米管的合成方法主要有化学气相沉积法、电弧放电法和激光烧 灼法等，合成的碳纳米管中含有2/3的半导体性碳纳米管和1/3金属性碳纳米 管。目前，提纯半导体性碳纳米管的方法主要有凝胶法、密度梯度离心法和聚 合物选择性分散法等，通过这些方法虽然可以得到纯度很高的单壁半导体性碳 纳米管，但是其规模化生产始终是一个难以解决的问题。无序的碳纳米管薄膜 的出现为规模化这一问题的解决带来了希望，通过一定时间的沉积，可以大规 模的制备得到分布均匀的碳纳米管薄膜。

场效应晶体管作为一种简单常用的电学器件，其制备过程在碳纳米管薄膜 的应用方向上是一个必不可少的过程。暴漏在空气中的碳纳米管底栅薄膜晶体 管对外界条件的依赖很大，制备技术可以提高晶体管的稳定性、可靠性及迁移 率等性能。但是，目前尚未找到一种制备方法可以避免这些问题的出现，因此， 对碳纳米管底栅薄膜晶体管的制备技术还需要进一步的探索。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种既可以避免薄膜晶体管暴漏在空气中，又 能够提高薄膜晶体管的稳定性、可靠性及迁移率等性能的技术方案。

为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种薄膜晶体管的制 备方法，包括：形成有源层的图形，所述有源层采用碳纳米管材料制成；形成 金属氧化物层的图形，所述金属氧化物层至少覆盖所述有源层位于薄膜晶体管 的源极和漏极之间的全部区域。

优选地，形成金属氧化物层的图形包括：使用蒸镀工艺，在所述有源层位 于薄膜晶体管的源极和漏极之间的全部区域上进行蒸镀，形成所述金属氧化物 的图形。

优选地，所述金属氧化物为氧化钇。

优选地，形成金属氧化物层的图形包括：在所述有源层上形成一金属层的 图形，所述金属层至少覆盖所述有源层位于薄膜晶体管的源极和漏极之间的全 部区域；对所述金属层进行氧化处理，形成所述金属氧化物的图形。

优选地，在所述有源层上形成一金属层的图形，包括：使用电子束镀膜工 艺，在所述有源层上形成所述金属层的图形。

优选地，对所述金属层进行氧化处理，包括：在氧气环境中对形成有所述 金属层的薄膜晶体管进行加热操作，氧化所述金属层。

优选地，所述加热操作产生的温度范围为20℃～450℃。

优选地，所述加热操作产生的温度范围为200℃～350℃。

优选地，对所述金属层进行氧化处理，包括：使用紫外线氧化技术，氧化 所述金属层。

优选地，所述金属层的厚度范围为5nm～1000nm。

优选地，所述金属层的厚度范围为20nm～100nm。

优选地，所述金属层的材料为钇。

优选地，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或碳纳米管管束。 根据本发明的另一个方面，提供了一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管采用上述薄 膜晶体管的制备方法制备而成。

根据本发明的又一个方面，提供了一种阵列基板，该阵列基板包括上述薄 膜晶体管。

与现有技术相比，本发明所述的薄膜晶体管及制备方法、阵列基板，当暴 漏在空气环境中时，由于碳纳米管底栅薄膜晶体管的有源层容易裸露在外的部 分已经制备了一层金属氧化物层，形成了对碳纳米管底栅薄膜晶体管的有效制 备，可以避免碳纳米管底栅薄膜晶体管的稳定性受到空气环境的不良影响，从 而提高了碳纳米管底栅薄膜晶体管的稳定性、可靠性及迁移率等性能。

附图说明

图1是根据本发明实施例的薄膜晶体管的制备方法流程图；

图2是根据本发明实施例的薄膜晶体管的结构示意图；

图3是根据本发明优选实施例的形成金属氧化物层前的多个样本碳纳米 管底栅薄膜晶体管的转移特性曲线图；以及

图4是根据本发明优选实施例的形成金属氧化物层后的多个样本碳纳米 管底栅薄膜晶体管的转移特性曲线图。

具体实施方式