[发明专利]薄膜晶体管及其制作方法、电子装置

说明书

一种薄膜晶体管及其制作方法、电子装置，该薄膜晶体管包括衬底基板、以及设置于所述衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层、第一极和第二极，所述有源层的材料是一维半导体纳米材料，所述有源层包括第一极区、第二极区、第一沟道区和第二沟道区；所述第一极区和所述第二极区分别与所述第一极和所述第二极接触，所述第一沟道区分别与所述第一极区和所述第二沟道区直接连接，所述第二沟道区位于所述第一沟道区与所述第二极区之间；所述第二沟道区为第一掺杂区，所述第二沟道区与所述第一沟道区对应的能级不同。该薄膜晶体管可以有效降低关态漏电流并提高开态电流。

技术领域

本发明的实施例涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、电子装置。

背景技术

薄膜晶体管(Thin-film Transistor,TFT)是一些电子装置的重要器件，例如，薄膜晶体管是有源显示装置中像素电路的开关元件。有源层是薄膜晶体管中的重要结构，其为半导体材料，能在栅极的调控下产生载流子而导通。近年来，一维半导体纳米材料以其优异的电学性能而被应用于薄膜晶体管中。

发明内容

本公开实施例提供一种薄膜晶体管，包括衬底基板、以及设置于所述衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层、第一极和第二极，所述有源层的材料是一维半导体纳米材料，所述有源层包括第一极区、第二极区、第一沟道区和第二沟道区；所述第一极区和所述第二极区分别与所述第一极和所述第二极接触，所述第一沟道区分别与所述第一极区和所述第二沟道区直接连接，所述第二沟道区位于所述第一沟道区与所述第二极区之间；所述第二沟道区为第一掺杂区，所述第二沟道区与所述第一沟道区对应的能级不同。

在一些示例中，所述有源层的材料包括碳纳米管材料或纳米线材料。

在一些示例中，所述薄膜晶体管为p型，所述第二沟道区的能级高于所述第一沟道区的对应的能级；或者，所述薄膜晶体管为n型，所述第二沟道区的能级低于所述第一沟道区的对应的能级。

在一些示例中，在所述薄膜晶体管为p型的情形，所述第一沟道区的材料为碳纳米管，所述第二沟道区的材料为由所述碳纳米管经六氯锑酸三乙基氧鎓(OA)或氧化钇掺杂得到的p型碳纳米管材料。

在一些示例中，所述栅极比所述有源层远离所述衬底基板；在垂直于所述衬底基板的方向上，所述栅极与所述第二极之间存在空隙，所述空隙暴露出所述有源层的所述第二沟道区。

在一些示例中，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述栅极与所述第二沟道区重叠。

在一些示例中，所述第一极区和所述第二极区分别为第二掺杂区，所述第一极区和所述第二极区的掺杂浓度高于所述第二沟道区的掺杂浓度。

在一些示例中，所述第一极和所述第二极分别为源极和漏极。

本公开实施例还提供一种电子装置，包括上述薄膜晶体管。

本公开实施例还提供一种薄膜晶体管的制作方法，包括：在衬底基板上形成有源层、第一极、第二极、栅极绝缘层和栅极。形成有源层包括：形成一维半导体纳米材料层，并且所述一维半导体纳米材料层包括第一极区、第二极区、第一沟道区和第一待掺杂区，所述第一极和所述第二极分别与所述第一极区和所述第二极区接触，所述第一沟道区分别与所述第一极区和所述第一待掺杂区直接连接，所述第一待掺杂区位于所述第一沟道区与所述第二极区之间；对所述第一待掺杂区进行掺杂形成第二沟道区，所述第二沟道区与所述第一沟道区对应的能级不同。

在一些示例中，所述有源层的材料包括碳纳米管材料或纳米线材料。

在一些示例中，在所述衬底基板上形成所述有源层、所述第一极、所述第二极、所述栅极绝缘层和所述栅极包括：将所述有源层形成在所述衬底基板上，将所述栅极绝缘层形成在所述有源层上，将所述栅极形成于所述栅极绝缘层之上，在垂直于衬底基板的方向上，所述栅极与所述第一极重叠，并与所述第二极之间存在空隙，所述空隙暴露出所述第一待掺杂区。