[发明专利]一种抑制薄膜晶体管阈值电压漂移的方法在审

申请号：	201811308213.5	申请日：	2018-11-05
公开（公告）号：	CN109560044A	公开（公告）日：	2019-04-02
发明（设计）人：	刘文军;雷东;丁士进;张卫	申请（专利权）人：	复旦大学
主分类号：	H01L21/77	分类号：	H01L21/77;H01L27/12;H01L27/32;H01L29/786;H01L21/336;H01L21/324;H01L21/265;H01L21/321
代理公司：	上海正旦专利代理有限公司 31200	代理人：	陆飞;陆尤
地址：	200433 ***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	漂移薄膜晶体管阈值电压半导体薄膜栅绝缘层薄膜空穴薄膜晶体管电介质薄膜固定电荷量缺陷态密度热处理技术措施偏置电场显示面板阈值电压沟道层界面处缺陷态俘获预置离子掺杂生长调控
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【说明书】：

本发明属于显示面板技术领域，具体涉及一种抑制薄膜晶体管阈值电压漂移的方法。本发明是在薄膜晶体管（TFT）开始工作前，通过降低位于TFT栅绝缘层内部，以及栅绝缘层与半导体薄膜界面处的缺陷态密度或缺陷态的俘获截面，从而抑制TFT在工作时阈值电压的漂移；具体采用如下技术措施之一种：生长不同的电介质薄膜并对薄膜及其内部的固定电荷量通过热处理进行调控；离子注入；在半导体薄膜靠近栅绝缘层一侧的表面注入额外的电子或空穴；调节作为沟道层的半导体薄膜的掺杂浓度和薄膜厚度；在TFT的Gate端预置偏置电场。本发明方法操作方便，抑制薄膜晶体管阈值电压漂移效果明显。

技术领域

本发明属于显示面板技术领域，具体涉及各种显示面板（包括液晶显示面板，AMOLED显示面板，以及其它采用TFT作为驱动及内部电路元件的显示面板）制造中抑制薄膜晶体管（TFT）阈值电压漂移的方法。

背景技术

在主动矩阵液晶（AMLCD）显示面板，主动矩阵OLED显示面板，以及其它采用TFT作为驱动及内部电路元件的显示器件的Array中，用于每一个亚像素驱动，以及构成面板驱动电路的半导体器件为薄膜晶体管（TFT）。TFT器件的稳定性对于面板显示画面的质量至关重要。但在实际的生产制造过程中，由于TFT器件中的电荷中心以及缺陷态的存在，会使得TFT在工作的过程中出现阈值电压的漂移。表现为图1和图2中所示的，器件转移特性曲线向左（曲线2和4）或向右（曲线1和3）移动。阈值电压的这种漂移，会引起显示屏上画面质量的消极变化。尤其是AMOLED显示面板亮度的显著变化。

在AMOLED等类似显示面板的Array中，通常采用补偿电路来补偿每一个亚像素中驱动TFT阈值电压的漂移。这可以在一定程度上减小驱动TFT阈值电压的漂移。所谓补偿电路，就是由具有一定数量的TFT和电容（C）构成的电路单元，连接到驱动TFT的Gate端，通过利用电路的特性，消除驱动TFT阈值电压漂移的影响。

但是，补偿电路的存在增加了AMOLED等类似显示面板中每一个亚像素的尺寸。一方面，使得高PPI的面板制造变得困难。另一方面，TFT数量的增加会增大面板的功耗。此外，因为要设计和制造补偿电路，所以也会增加设计和制造的难度和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够方便、有效的抑制薄膜晶体管（TFT）阈值电压漂移的方法。

本发明提供的抑制薄膜晶体管（TFT）阈值电压漂移的方法，是在TFT（包括N型和P型）开始工作前，通过降低位于TFT栅绝缘层内部，以及栅绝缘层与半导体薄膜界面处的缺陷态密度或缺陷态的俘获截面，从而抑制TFT在工作时阈值电压的漂移。具体如下技术措施之一种：

在现有TFT结构及制程的基础上，引入电场，提供的一种钝化位于TFT栅绝缘层内部，以及栅绝缘层与半导体薄膜界面处的缺陷态的方法。包括以下技术手段：

（1）生长不同的电介质薄膜并对薄膜及其内部的固定电荷量通过热处理进行调控；

（2）离子注入；

（3）在半导体薄膜靠近栅绝缘层一侧的表面注入额外的电子或空穴；

（4）调节作为沟道层的半导体薄膜的掺杂浓度和薄膜厚度；

（5）在TFT的Gate端预置偏置电场。

本发明方法操作方便，抑制薄膜晶体管（TFT）阈值电压漂移效果明显。

附图说明