[发明专利]半导体薄膜和薄膜晶体管、其制作方法、相关装置

说明书

本发明公开了一种半导体薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置，用以提高薄膜晶体管的稳定性，提升薄膜晶体管的性能。半导体薄膜包括叠层设置的n型半导体层和p型半导体层，以及位于n型半导体层和p型半导体层之间与n型半导体层和p型半导体层接触的自组装层；自组装层的材料为磷酸酯类自组装材料。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种半导体薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置。

背景技术

薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)主要应用于控制和驱动液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器的子像素，是平板显示领域中最重要的电子器件之一。

目前大部分TFT为单极性，即只能进行n型驱动或者p型驱动。高性能的n型半导体材料主要有非晶硅和氧化物两种。其中，氧化物半导体具有载流子迁移率高、对可见光透明、可实现溶液加工等优点，在平板显示的TFT基板领域，有替代传统硅工艺制备的薄膜晶体管的趋势。而目前的金属氧化物半导体材料主要由氧空位和金属间隙离子提供施主电子而导电，金属氧化物半导体材料的电子迁移率通常比较大，而这些材料的空穴迁移率较低，因此获得p型的金属氧化物薄膜晶体管具有很大的挑战性。

有机半导体材料通常表现出较好的p型性能，但n型性能较差。相比于无机薄膜晶体管，有机薄膜晶体管具有成膜技术更多、器件尺寸更小、制作工艺简单、可通过修饰有机分子结构来提高器件性能、柔韧性好、更适合柔性器件等诸多优点。近年来，有机薄膜晶体管在迁移率、开关比、稳定性方面均取得了很大进展，其在显示、传感等领域有着广阔的应用前景。

从应用角度考虑，比如应用于液晶显示器、电子纸等显示器或者太阳能电池等的驱动时，采用同时包括n型和p型性能的双极性器件在降低功耗、简化工艺方面具备明显的优势。

现有技术双极性薄膜晶体管的制备方法包括以下两种：第一种：采用n型材料和p型材料混杂成膜；第二种：采用同时具备n型、p型性能的单一材料成膜。制备后对双极性薄膜晶体管的性能进行测试，从测试结果可以看到，采用第一种方法制备的双极性薄膜晶体管的性能较差，采用第二种方法制备的双极性薄膜晶体管的迁移率和稳定性较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种半导体薄膜及其制作方法、薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置，用以提高薄膜晶体管的稳定性，提升薄膜晶体管的性能。

本发明实施例提供的一种半导体薄膜，包括叠层设置的n型半导体层和p型半导体层，以及位于所述n型半导体层和所述p型半导体层之间，与所述n型半导体层和所述p型半导体层接触的自组装层；

所述自组装层的材料为磷酸酯类自组装材料。

由本发明实施例提供的半导体薄膜，由于该半导体薄膜包括叠层设置的n型半导体层和p型半导体层，本发明实施例的n型半导体层和p型半导体层采用叠层设置的方式，能够使该半导体薄膜具有良好的半导体性能，这样采用本发明实施例的半导体薄膜可以形成双极性薄膜晶体管，且形成双极性薄膜晶体管时可以分别制作n型半导体层和p型半导体层，与现有技术制作双极性薄膜晶体管时采用混杂成膜或单一材料成膜相比，本发明实施例能够提高薄膜晶体管的稳定性，提升薄膜晶体管的性能；本发明实施例自组装层的设置能够很好的改善n型半导体层和p型半导体层之间的接触，进一步有效改善了薄膜晶体管的性能；另外，由于本发明实施例的n型半导体层和p型半导体层采用叠层设置的方式，n型半导体层和p型半导体层之间设置有自组装层，自组装层的材料为磷酸酯类自组装材料，使得半导体性能良好，因此，本发明实施例形成薄膜晶体管时可以采用溶液加工的方法制作形成，采用溶液加工的方法，工艺简单，且适合大面积及柔性器件制备。

较佳地，所述n型半导体层的材料为n型无机半导体材料。