[发明专利]薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置

权利要求书

1.一种薄膜晶体管的制备方法，包括形成源极、漏极和有源层的步骤，其特征在于，形成所述有源层的步骤包括：

根据所述薄膜晶体管预设的阈值电压，设定有源层位于所述源极与所述漏极之间的沟槽长度；

根据所述沟槽长度形成所述有源层；

根据所述沟槽长度形成所述有源层的步骤包括：

形成碳纳米管薄膜或半导体纳米线薄膜；

通过构图工艺，根据所述薄膜晶体管预设的阈值电压，将所述碳纳米管薄膜或半导体纳米线薄膜形成包括设定沟槽长度的有源层的图形。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，根据所述薄膜晶体管预设的阈值电压，设定有源层位于所述源极与所述漏极之间的沟槽长度，包括步骤：

获取多个具有不同沟槽长度的薄膜晶体管的阈值电压；

将具有与预设条件匹配的阈值电压的所述薄膜晶体管的沟槽长度，设定为所述薄膜晶体管的沟槽长度。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，获取不同沟槽长度的薄膜晶体管的阈值电压包括：

测量具有不同沟槽长度的薄膜晶体管的电学性能，根据所述电学性能获取所述阈值电压。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：固定所述薄膜晶体管的所述源极和所述漏极之间的电压，调整沟槽宽度，使得通过所述薄膜晶体管的电流满足预设条件，从而确定所述薄膜晶体管的所述源极和所述漏极之间的沟槽宽度。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具有相同沟槽宽长比的所述薄膜晶体管，随着阈值电压的增加，使得所述沟槽长度减小。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成所述碳纳米管薄膜的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或者碳纳米管管束中的至少一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过沉积、提拉、喷涂、刮涂或印刷方式，形成所述碳纳米管薄膜或所述半导体纳米线薄膜。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过光学曝光工艺和反应离子刻蚀工艺，形成所述有源层的图形。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：在形成碳纳米管薄膜或半导体纳米线薄膜之前，采用湿式化学清洗法对衬底进行处理。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：在形成碳纳米管薄膜或半导体纳米线薄膜之后，采用有机溶剂或去离子水对衬底进行冲洗，并进行烘干。

11.根据权利要求6-10任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤：

采用金属氧化物，对位于所述源极和所述漏极之间的所述有源层的沟槽进行掺杂钝化。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，掺杂钝化的步骤为：利用电子束镀膜方式在所述薄膜晶体管的上方，沉积第一厚度的金属钇材料，在含氧空气中或采用紫外线氧化技术，将衬底加热到第一温度，并持续第一时间；其中，第一厚度范围为1-4nm，第一温度范围为200-300度，第一时间范围为20-40min。

13.根据权利要求6-10任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤：

采用金属氧化物，对包括碳纳米管形成的所述有源层的薄膜晶体管进行隔离钝化。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，隔离钝化的步骤为：利用原子层沉积方式在所述薄膜晶体管的上方，沉积第二厚度的金属铝材料，将衬底在第二温度下持续第二时间生长氧化铝，其中，第二厚度范围为50-100nm，第二温度范围为150-350度，第一时间范围为2-3h。