[实用新型]一种高性能薄膜晶体管

说明书

本实用新型公开了一种高性能薄膜晶体管，其底部是衬底，衬底上设置一栅极，栅极的四周有一绝缘层包覆隔绝，绝缘层之上是有源层，有源层之上是富铟层；该薄膜晶体管的最外层是钝化层，钝化层与富铟层、有源层、绝缘层、衬底围成的区域分别是含铜的源电极和漏电极；在本实用新型的薄膜晶体管中，富铟层提高了载流子浓度和加速载流子的传输，从而提高迁移率；所述的源电极和漏电极含有铜，含铜电极具有低的电阻率，能够有效降低阻抗延迟。本实用新型的薄膜晶体管使用真空法制备，制备方法简单，有利于大规模生产。所制得的薄膜晶体管同时具有高迁移率、高稳定性和低电阻率源/漏电极的优点。

技术领域

本实用新型属于半导体领域，具体涉及一种氧化物半导体薄膜晶体管及其用途。

背景技术

近年来，氧化物薄膜晶体管因为其高迁移率，均匀性好，低温制备的特点，得到了广泛的应用。由于面板朝着大尺寸、高分辨率和高分辨率方向发展，对薄膜晶体管(ThinFilm Transistors，TFT)的性能提出了更高的要求。显示器件需要更低的阻抗延迟以满足大尺寸、高刷新率和高分辨率的需求，高导布线正是获得器件低阻抗延迟的最直接方法，因此使用电阻率较低的铜(1.68×10^-7Ω·m)来取代传统的铝(2.7×10^-7Ω·m)作为电极材料成为必然。

以往的研究表明，铜的扩散会导致电阻增加和器件性能劣化。因此，发展同时具有低电阻电极和高迁移率的薄膜晶体管是急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种高迁移率的具有低电阻电极的薄膜晶体管。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种薄膜晶体管，其底部是衬底，衬底上设置一栅极，栅极的四周有一绝缘层包覆隔绝，绝缘层之上是有源层，有源层之上是富铟层；该薄膜晶体管的最外层是钝化层，钝化层与富铟层、有源层、绝缘层、衬底围成的区域分别是含铜的源电极和漏电极；

在本实用新型的薄膜晶体管中，富铟层提高了载流子浓度和加速载流子的传输，从而提高迁移率；

所述的源电极和漏电极含有铜，含铜电极具有低的电阻率，能够有效降低阻抗延迟；优选地，所述的源电极和漏电极为纯铜制成；所述源电极和漏电极的沟道宽度为0.1-1000μm，长度为0.1-1000μm；

所述的衬底是玻璃、石英、单晶硅、蓝宝石或塑料；

所述的栅极是铝合金薄膜，多晶硅，铜、钼、铬或其合金；

所述栅极的厚度为50-10000nm；

所述绝缘层的厚度为2-1000nm；

所述的有源层为具有半导体特性的氧化物薄膜，优选为含有铟的氧化物薄膜，特别优选为铟镓锌氧化物薄膜；

所述有源层的厚度为5-200nm；

所述富铟层的厚度为1-20nm；

所述的绝缘层和钝化层是氧化铝、氧化硅、氮化硅、氧化铪、氧化锆或氧化钛。

本实用新型的薄膜晶体管可作为大尺寸、高分辨率、高刷新率的高性能显示器件的像素开关，由于其具有的高迁移率和低电阻率特性，能够有效降低阵列的阻抗延迟，同时可以在低驱动电压下工作，降低工作能耗，具有环保节能的优势。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本实用新型的薄膜晶体管使用真空法制备，制备方法简单，有利于大规模生产。所制得的薄膜晶体管同时具有高迁移率、高稳定性和低电阻率源/漏电极的优点。

附图说明

图1是本实用新型薄膜晶体管的纵向切面图；