本申请涉及半导体技术领域,尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、像素电路及显示面板。
背景技术:
近年来,基于oled(organiclightemittingdiode,有机发光二极管)的显示装置因具有自发光、视角广、发光效率高、色域广、工作电压低、面板薄等优点,成为国内外热门的显示产品。
oled显示装置的驱动方式一般为主动驱动,即显示装置的像素由像素电路驱动。一般像素电路中的开关晶体管采用氧化物半导体晶体管。但是氧化物半导体晶体管的有源层为氧化物半导体材料,氧化物半导体材料耐热性能差,在高温时有源层中的氧容易逸出,导致氧化物半导体晶体管的阈值电压漂移,进而导致显示装置失效,或者显示不正常。
技术实现要素:
根据本申请实施例的第一方面,提供了一种薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括:
衬底;
形成于所述衬底上的有源层,所述有源层包括第一氧化物半导体层及位于所述第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层与所述第一氧化物半导体层接触,所述第二氧化物半导体层用于向所述第一氧化物半导体层提供氧,使第一氧化物半导体层的氧含量提高;
形成于所述衬底上的栅电极、源电极与漏电极,所述栅电极与所述有源层互相绝缘,所述源电极及所述漏电极分别与所述有源层电连接。
在一个实施例中,所述第二氧化物半导体层的数量为至少两个,至少两个所述第二氧化物半导体层在所述第一氧化物半导体层的周侧间隔排布。
在一个实施例中,所述第一氧化物半导体层的侧部设有台阶结构,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接。
在一个实施例中,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁,向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构,或者,所述第一氧化物半导体层背离所述衬底的部分的侧壁,向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构。
在一个实施例中,所述台阶结构包括至少两个台阶部;
所述第一氧化物半导体层背离所述衬底的部分的侧壁向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构,沿靠近所述衬底的方向,至少两个所述台阶部的侧壁依次向外凸出;或者,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构,沿背离所述衬底的方向,至少两个所述台阶部的侧壁依次向外凸出。
根据本申请实施例的第二方面,提供了一种像素电路,所述像素电路用于驱动像素,所述像素电路包括上述的薄膜晶体管。
根据本申请实施例的第三方面,提供了一种显示面板,所述显示面板包括上述的像素电路。
根据本申请实施例的第四方面,提供了一种薄膜晶体管的制备方法,所述制备方法包括:
提供衬底;
在所述衬底上形成有源层,所述有源层包括第一氧化物半导体层及位于所述第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层与所述第一氧化物半导体层接触,且所述第二氧化物半导体层的氧含量大于所述第一氧化物半导体层的氧含量。
在一个实施例中,所述在所述衬底上形成有源层,包括:
在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层背离所述衬底的部分的侧壁向内凹陷形成台阶结构;
在所述衬底上形成第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接。
在一个实施例中,所述在所述衬底上形成有源层,包括:
在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁向内凹陷形成台阶结构;
在所述衬底上形成所述第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接;
或者,
所述在所述衬底上形成有源层,包括:
在所述衬底上形成第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有抵接部;
在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁向内凹陷形成台阶结构,以使所述台阶结构与所述抵接部抵接。
本申请实施例提供的薄膜晶体管及其制备方法、像素电路及显示面板,薄膜晶体管的有源层包括第一氧化物半导体层及位于第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,第二氧化物半导体层用于向第一氧化物半导体层提供氧,使第一氧化物半导体层的氧含量提高,在薄膜晶体管的制备过程中或者薄膜晶体管的使用过程中,第一氧化物半导体层的温度升高,第一氧化物半导体层中的氧溢出导致第一氧化物半导体层中的氧含量降低时,第二氧化物半导体层中的氧会向第一氧化物半导体层中流动,使第一氧化物半导体层中的氧含量提高,从而可避免第一氧化物半导体层中的氧含量太低而导致薄膜晶体管的特性出现漂移的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种薄膜晶体管的结构示意图;
图3为图1及图2所示的薄膜晶体管的有源层的分解示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种薄膜晶体管的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种薄膜晶体管的结构示意图;
图6为图4及图5所示的薄膜晶体管的有源层的分解示意图;
图7为本申请实施例提供的薄膜晶体管的有源层的俯视图;
图8为本申请实施例提供的薄膜晶体管的制备方法的流程图;
图9为本申请实施例提供的第一中间结构的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的第二中间结构的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的第三中间结构的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的第四中间结构的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的第五中间结构的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。除非另作定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“多个”包括两个,相当于至少两个。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面结合附图,对本申请实施例提供的薄膜晶体管及其制备方法、像素电路及显示面板进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
本申请实施例提供了一种薄膜晶体管。参见图1至图6,所述薄膜晶体管包括衬底10、有源层20、栅电极30、源电极40和漏电极50。
有源层20形成于所述衬底10上,所述有源层20包括第一氧化物半导体层21及位于所述第一氧化物半导体层21侧部的第二氧化物半导体层22,所述第二氧化物半导体层22的侧壁与所述第一氧化物半导体层21的侧壁接触,所述第二氧化物半导体层22用于向所述第一氧化物半导体层21提供氧,使第一氧化物半导体层21的氧含量提高。
栅电极30、源电极40与漏电极50形成于所述衬底10上,所述栅电极30与所述有源层20互相绝缘,所述源电极40及所述漏电极50分别与所述有源层20电连接。
薄膜晶体管中栅电极30的数量可为一个或者两个。栅电极30的数量为一个时,如图1及图4所示,栅电极30可位于有源层20背离衬底10的一侧;在其他实施例中,栅电极30可位于有源层20靠近衬底10的一侧。栅电极30的数量为两个时,如图2及图5所示,其中一个栅电极30位于有源层20背离衬底10的一侧,另一个栅电极30位于有源层20靠近衬底10的一侧。
本申请实施例提供的薄膜晶体管,有源层20包括第一氧化物半导体层21及位于第一氧化物半导体层21侧部的第二氧化物半导体层22,第二氧化物半导体层22用于向第一氧化物半导体层21提供氧,使第一氧化物半导体层21的氧含量提高,在薄膜晶体管的制备过程中或者薄膜晶体管的使用过程中,第一氧化物半导体层21的温度升高,第一氧化物半导体层21中的氧溢出导致第一氧化物半导体层21中的氧含量降低时,第二氧化物半导体层22中的氧会向第一氧化物半导体层21中流动,使第一氧化物半导体层21中的氧含量提高,从而可避免第一氧化物半导体层21中的氧含量太低而导致薄膜晶体管的特性出现严重漂移的问题,可提升薄膜晶体管的热稳定性及可靠性。
在本申请实施例中,形成第一氧化物半导体21的过程为高温制程,在高温的作用下第一氧化物半导体层21中的氧会逸出,导致第一氧化物半导体层21的氧含量降低。第二氧化物半导体层22刚形成时,第二氧化物半导体层22的氧含量大于第一氧化物半导体层21的氧含量,第二氧化物半导体层22的氧含量与第一氧化物半导体层21的氧含量存在浓度差。制备第二氧化物半导体层22的过程也为高温制程,在高温的作用下及氧浓度差的作用下,第二氧化物半导体层22中的氧向第一氧化物半导体层21流动。第一氧化物半导体层21与第二氧化物半导体层22最后会形成氧分布平衡,此时,第一氧化物半导体层21与第二氧化物半导体层22的氧含量相同,或者第二氧化物半导体层22的氧含量略大于第一氧化物半导体层21的氧含量。
在一个实施例中,衬底10可以是柔性衬底或刚性衬底。柔性衬底可以由pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pi(聚酰亚胺)、pc(聚碳酸酯)等中的一种或多种制备得到的透明衬底。刚性衬底例如可以是玻璃衬底、石英衬底或者塑料衬底等透明衬底。
在一个实施例中,如图1及图4所示,薄膜晶体管包括一个栅电极30,且栅电极30位于有源层20背离衬底10一侧,薄膜晶体管还可包括缓冲层60、栅极绝缘层70及平坦化层80。缓冲层60位于衬底10与有源层20之间,栅极绝缘层70位于有源层20背离衬底10的一侧,栅电极30位于栅极绝缘层70背离衬底10的一侧,平坦化层80位于栅电极30背离衬底10的一侧。栅极绝缘层70与平坦化层80上形成有两个分别穿透栅极绝缘层70与平坦化层80的接触孔,源电极40及漏电极50分别通过接触孔与有源层20电连接。
在另一个实施例中,如图2及图5所示,薄膜晶体管包括两个栅电极30,薄膜晶体管还可包括缓冲层60、钝化层90、栅极绝缘层70及平坦化层80。缓冲层60位于衬底10与背离衬底10一侧的栅电极30之间,钝化层90位于背离衬底10一侧的栅电极30与有源层20之间,栅极绝缘层70位于有源层20背离衬底10的一侧,栅电极30位于栅极绝缘层70背离衬底10的一侧,平坦化层80位于栅电极30背离衬底10的一侧。栅极绝缘层70与平坦化层80上形成有两个分别穿透栅极绝缘层70与平坦化层80的接触孔,源电极40及漏电极50分别通过接触孔与有源层20电连接。
在一个实施例中,参见图1、图2、图4和图5,源电极40及漏电极50分别与第一氧化物半导体层21接触,也即是源电极40及漏电极50对应的接触孔在衬底10上的正投影落在第一氧化物半导体层21位于衬底10上的正投影内。如此设置,有源层20的沟道长度较短,薄膜晶体管用于显示面板的像素电路中时,为显示面板中设计更高的ppi提供了可能。在其他实施例中,源电极40可与第一氧化物半导体层21接触,漏电极50与氧化物半导体层22接触,也即是,源电极40对应的接触孔在衬底10上的正投影落在第一氧化物半导体层21位于衬底10上的正投影内,漏电极50在衬底10上的正投影落在第二氧化物半导体层22位于衬底10上的正投影内。如此设置,可使得有源层20的沟道长度较长,有利于降低薄膜晶体管的驱动电压。
在一个实施例中,参见图7,所述第二氧化物半导体层22的数量可为至少两个,至少两个所述第二氧化物半导体层22在所述第一氧化物半导体层21的周侧间隔排布。如此设置,至少两个第二氧化物半导体层22均与第一氧化物半导体层21存在氧浓度差,至少两个第二氧化物半导体层22中的氧分别会向第一氧化物半导体层21中流动,有利于提高第一氧化物半导体层21中的氧含量。进一步地,至少两个第二氧化物半导体层22沿周向均匀间隔排布,有助于使得第一氧化物半导体层21中氧的分布比较均匀。图7所示的实施例中,第二氧化物半导体层22的数量为四个。在其他实施例中,第二氧化物半导体层22的数量可为两个、三个或四个以上。
在一个实施例中,所述第一氧化物半导体层21的侧部设有台阶结构211,所述第二氧化物半导体层22的侧部设有与所述台阶结构211配合的抵接部221,所述抵接部221与所述台阶结构211抵接。第二氧化物半导体层22可包括主体部222,抵接部221由主体部222朝向第一氧化物半导体层21延伸形成。抵接部221的侧壁与台阶结构211的侧壁相抵,抵接部221在横向上的壁与台阶结构211在横向上的壁相抵。第二氧化物半导体层22的数量为至少两个时,第一氧化物半导体层21上设有与至少两个与第二氧化物半导体层一一的至少两个台阶结构211。
如图3和图6所示,第一氧化物半导体层21包括靠近所述衬底10的部分201及背离衬底10的部分202。图中为了区分靠近衬底10的部分201与背离衬底10的部分202示意出了虚线,但是需要说明的是,在实际的制备工艺中,靠近衬底10的部分201与背离衬底10的部分202一般在同一工艺步骤中形成,二者之间并没有明显的分界线。当然,在一些实施例中,靠近衬底10的部分201与背离衬底10的部分202也可在不同的工艺步骤中形成,可先制备靠近衬底10的部分201,再形成背离衬底10的部分202。
图3所示的实施例中,第一氧化物半导体层21靠近衬底10的部分201的侧壁向背离所述第二氧化物半导体层22的方向凹陷而形成所述台阶结构211。第二氧化物半导体层22的抵接部221由主体部222背离衬底10的部分延伸形成。在工艺制程中,第一氧化物半导体层21背离衬底10的一侧的氧更容易逸出,第一氧化物半导体层21靠近衬底10的部分201的侧壁向背离第二氧化物半导体层22的方向凹陷形成的台阶结构211与第二氧化物半导体层22的抵接部221抵接,则第二氧化物半导体层22中的氧向第一氧化物半导体层21靠近衬底10的部分201中补充的更多,有利于使得第一氧化物半导体层21中的氧含量分布更加均匀。
图6所示的实施例中,第一氧化物半导体层21背离衬底10的部分202的侧壁向背离所述第二氧化物半导体层22的方向凹陷形成所述台阶结构211,抵接部221由主体部222靠近衬底10的部分延伸形成。
在一个实施例中,所述台阶结构211包括至少两个台阶部212。
在一个实施例中,所述第一氧化物半导体层21靠近衬底10的部分201的侧壁,向背离所述第二氧化物半导体层22的方向凹陷形成所述台阶结构211,台阶结构211包括至少两个台阶部212,沿背离所述衬底10的方向,至少两个所述台阶部212的侧壁依次向外凸出。相应的,抵接部221的形状与台阶结构211的形状相适配。图6所示的实施例中,台阶结构211包括两个台阶部212,其中一个靠近衬底10,另一个背离衬底10。背离衬底10的台阶部212的侧壁与主体部222背离衬底10的部分的侧壁抵接,靠近衬底10的台阶部212的侧壁与抵接部221的侧壁抵接。台阶结构211与抵接部221的配合,可使得第一氧化物半导体层21与第二氧化物半导体层22紧密贴合,从而利于第二氧化物半导体层22中的氧流向第一氧化物半导体层21中。
在另一个实施例中,所述氧化物半导体层21背离衬底10的部分202的侧壁,向背离所述第二氧化物半导体层22的方向凹陷形成所述台阶结构211,沿靠近所述衬底10的方向,至少两个所述台阶部212的侧壁依次向外凸出。抵接部221及第二氧化物半导体层22背离衬底10的部分分别与至少两个台阶部212的侧壁抵接。
在一个实施例中,第一氧化物半导体层21与第二氧化物半导体层22的材料可以是igzo(氧化铟镓锌)、izo(氧化铟锌)、igo(氧化铟镓)等。其中,第一氧化物半导体层21的材料与第二氧化物半导体层22的材料可相同或者不同。第一氧化物半导体层21与第二氧化物半导体层22的材料相同时,通过控制工艺条件可使得第二氧化物半导体层22中的氧含量大于第一氧化物半导体层21中的氧含量。
本申请实施例还提供了一种薄膜晶体管的制备方法。参见图8,所述制备方法包括如下步骤101至步骤103。
在步骤101中,提供衬底。
在步骤102中,在所述衬底上形成有源层,所述有源层包括第一氧化物半导体层及位于所述第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层与所述第一氧化物半导体层接触,且所述第二氧化物半导体层的氧含量大于所述第一氧化物半导体层的氧含量。
在一个实施例中,第一氧化物半导体层21背离衬底10的部分201形成有台阶结构211,在衬底上形成有源层的步骤102可通过如下步骤1021及步骤1022完成。
在步骤1021中,在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层背离衬底的部分向内凹陷形成台阶结构。
其中,在横向上由第一氧化物半导体层21指向外部的方向为由内向外,由外部指向第一氧化物半导体层21的方向为由外向内,第一氧化物半导体层21向内凹陷指的是第一氧化物半导体层21沿由外向内的方向形成凹陷。
在一个实施例中,在形成第一氧化物半导体层21时,首先在衬底10上全局沉积氧化物半导体材料,之后可采用曝光显影工艺,利用半色调掩膜版(halftonemask)对全局沉积的氧化物半导体材料进行曝光,曝光显影工艺中采用的光刻胶可为正性光刻胶。具体地,半色调掩膜版包括三种不同灰度的区域,与第一氧化物半导体层21不对应的区域的灰度最小,与第一氧化物半导体层21的台阶结构对应的区域的灰度居中,与第一氧化物半导体层21的其他部分对应的区域的灰度最大。掩膜板的灰度越大,进行曝光时光通过率越小。在曝光显影工艺过程中,半色调掩膜版灰度最小的区域对应的氧化物半导体材料全部被显影掉,灰度居中的区域对应的氧化物半导体材料背离衬底10的部分被显影掉,灰度最大的区域对应的氧化物半导体材料未被显影,从而形成第一氧化物半导体层21。
通过步骤1021可得到如图9所示的第一中间结构。
在步骤1022中,在所述衬底上形成第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接。
在一个实施例中,在形成第二氧化物半导体层22时,首先在第一中间结构的表面全局沉积形成氧化物半导体材料,之后进行图案化处理,即可形成第二氧化物半导体层22。在一个示例性实施例中,也可采用曝光显影工艺进行图案化处理。
通过步骤1022可得到如图10所示的第二中间结构。
在另一个实施例中,第一氧化物半导体层21靠近衬底10的部分202形成有台阶结构211,所述在所述衬底上形成有源层的步骤102可通过如下步骤1023及步骤1024完成。
在步骤1023中,在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分向内凹陷形成台阶结构。
在一个实施例中,在形成第一氧化物半导体层21时,首先在衬底10上全局沉积氧化物半导体材料,之后可采用曝光显影工艺,利用半色调掩膜版对全局沉积的氧化物半导体材料进行曝光,曝光显影工艺中采用的光刻胶为负性光刻胶。具体地,在全局沉积的氧化物半导体材料的侧部形成负性光刻胶,之后在负性光刻胶上覆盖半色调掩膜版进行曝光,然后再进行显影,以形成第一氧化物半导体层21。
通过步骤1023可得到如图11所示的第三中间结构。
在步骤1024中,在所述衬底上形成所述第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接。
在一个实施例中,在形成第二氧化物半导体层22时,首先在第三中间结构的两侧沉积形成氧化物半导体材料,之后进行图案化,即可形成第二氧化物半导体层22。在一个示例性实施例中,也可采用曝光显影工艺进行图案化处理。
通过步骤1024可得到如图12所示的第四中间结构。
在再一个实施例中,第一氧化物半导体层21靠近衬底10的部分202形成有台阶结构211,所述在所述衬底上形成有源层的步骤102可通过如下步骤1025及步骤1026完成。
在步骤1025中,在所述衬底上形成第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有抵接部。
在一个实施例中,在形成第二氧化物半导体层22时,首先全局沉积形成氧化物半导体材料,之后进行图案化。在一个示例性实施例中,也可采用曝光显影工艺进行图案化,采用半色调掩膜版对全局沉积的氧化物半导体材料进行曝光。
通过步骤1025可得到如图13所示的第五中间结构。
在步骤1026中,在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分向内凹陷形成台阶结构,以使所述抵接部与所述台阶结构抵接。
在一个实施例中,在形成第一氧化物半导体层21时,首先全局沉积形成氧化物半导体材料,之后进行图案化。在一个示例性实施例中,可采用曝光显影工艺进行图案化处理。
通过步骤1025可得到如图12所示的第四中间结构。
本申请实施例中,所述制备方法还包括形成栅电极、源电极与漏电极的步骤,其中所述栅电极与所述有源层互相绝缘,所述源电极及所述漏电极分别与所述有源层电连接。在一个实施例中,如图1及图4所示,薄膜晶体管包括一个栅电极30,且栅电极30位于有源层20背离衬底10一侧。形成栅电极、源电极与漏电极的步骤可通过如下过程实现:在第二中间结构上形成栅极绝缘层70,在栅极绝缘层70背离衬底10的一侧形成栅电极30;之后在栅电极30背离衬底10的一侧形成平坦化层80;形成穿透平坦化层80与栅极绝缘层70的接触孔,接触孔在衬底10上的投影位于有源层20在衬底10上的投影内,且一个有源层20对应两个接触孔;形成源电极40与漏电极50,源电极40与漏电极50分别通过对应的接触孔与有源层20电连接。
在一个实施例中,如图2及图5所示,薄膜晶体管包括两个栅电极30,其中一个栅电极30位于有源层20背离衬底10的一侧,另一个栅电极30位于有源层20靠近衬底10的一侧。形成栅电极、源电极与漏电极的步骤可通过如下过程实现:
在步骤120之前,在缓冲层60背离衬底10的一侧形成一个栅电极30,并在栅电极30背离衬底的一侧形成钝化层;
在步骤120之后,有源层20背离衬底10的一侧形成栅极绝缘层70,在栅极绝缘层70背离衬底10的一侧形成栅电极30;之后在栅电极30背离衬底10的一侧形成平坦化层80;形成穿透平坦化层80与栅极绝缘层70的接触孔,接触孔在衬底10上的投影位于有源层20在衬底10上的投影内,且一个有源层20对应两个接触孔;形成源电极40与漏电极50,源电极40与漏电极50分别通过对应的接触孔与有源层20电连接。
需要说明的是,图9至图13所示的中间结构,是以薄膜晶体管包括一个栅电极30,且栅电极30位于有源层20背离衬底10一侧为例示意出的制备过程得到的中间结构,其他结构的薄膜晶体管制备过程中得到的中间结构不再进行示意。
在一个实施例中,所述台阶结构211包括至少两个台阶部212。所述第一氧化物半导体层21靠近衬底10的部分201的侧壁,向背离所述第二氧化物半导体层22的方向凹陷形成所述台阶结构211,沿背离所述衬底10的方向,至少两个所述台阶部212的侧壁可依次向外凸出。所述第一氧化物半导体层21背离衬底10的部分201的侧壁向背离所述第二氧化物半导体层22的方向凹陷形成所述台阶结构211时,沿靠近所述衬底10的方向,至少两个所述台阶部212的侧壁依次向外凸出。
在一个实施例中,所述第二氧化物半导体层22的数量可为至少两个,至少两个所述第二氧化物半导体层22在所述第一氧化物半导体层21的周侧均匀间隔排布。
本申请实施例提供的产品实施例与制备方法的实施例基本对应,所以相关细节及有益效果的描述可互相参见,不再进行赘述。
本申请实施例还提供了一种像素电路,所述像素电路用于驱动像素,所述像素电路包括上述的薄膜晶体管。
在一个实施例中,像素电路中上述的薄膜晶体管可作为开关管,与扫描线连接。在其他实施例中,像素电路中上述的薄膜晶体管也可作为驱动管。
在一个实施例中,像素电路还可包括低温多晶硅薄膜晶体管。
像素电路可以为2t1c电路、或者3t1c电路、或者7t1c电路、或者7t2c电路等。
本申请实施例还提供了一种显示面板,所述显示面板包括上述的像素电路。显示面板还包括多个像素,像素电路的数量与像素的数量相同,一个像素电路用于驱动一个像素。
本申请实施例提供的像素电路及显示面板,像素电路的开关晶体管的有源层包括第一氧化物半导体层及位于第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,第二氧化物半导体层用于向第一氧化物半导体层提供氧,使第一氧化物半导体层的氧含量提高,在薄膜晶体管的制程中或者薄膜晶体管的使用过程中,第一氧化物半导体层中的氧溢出导致第一氧化物半导体层中的氧含量降低时,第二氧化物半导体层中的氧会向第一氧化物半导体层中流动,避免第一氧化物半导体层中的氧含量太低而导致薄膜晶体管的特性漂移而导致无法像素电路无法正常驱动像素,使得显示面板显示不正常的问题。
需要指出的是,在附图中,为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。另外,可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“下”时,它可以直接在其他元件下,或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外,还可以理解,当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时,它可以为两层或两个元件之间唯一的层,或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
技术特征:
1.一种薄膜晶体管,其特征在于,所述薄膜晶体管包括:
衬底;
形成于所述衬底上的有源层,所述有源层包括第一氧化物半导体层及位于所述第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层与所述第一氧化物半导体层接触,所述第二氧化物半导体层用于向所述第一氧化物半导体层提供氧,使第一氧化物半导体层的氧含量提高;
形成于所述衬底上的栅电极、源电极与漏电极,所述栅电极与所述有源层互相绝缘,所述源电极及所述漏电极分别与所述有源层电连接。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第二氧化物半导体层的数量为至少两个,至少两个所述第二氧化物半导体层在所述第一氧化物半导体层的周侧间隔排布。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第一氧化物半导体层的侧部设有台阶结构,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接。
4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁,向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构,或者,所述第一氧化物半导体层背离所述衬底的部分的侧壁,向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构。
5.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述台阶结构包括至少两个台阶部;
所述第一氧化物半导体层背离所述衬底的部分的侧壁向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构,沿靠近所述衬底的方向,至少两个所述台阶部的侧壁依次向外凸出;或者,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁向背离所述第二氧化物半导体层的方向凹陷形成所述台阶结构,沿背离所述衬底的方向,至少两个所述台阶部的侧壁依次向外凸出。
6.一种像素电路,其特征在于,所述像素电路用于驱动像素,所述像素电路包括权利要求1-5任一项所述的薄膜晶体管。
7.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括权利要求6所述的像素电路。
8.一种薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
提供衬底;
在所述衬底上形成有源层,所述有源层包括第一氧化物半导体层及位于所述第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层与所述第一氧化物半导体层接触,且所述第二氧化物半导体层的氧含量大于所述第一氧化物半导体层的氧含量。
9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述在所述衬底上形成有源层,包括:
在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层背离所述衬底的部分的侧壁向内凹陷形成台阶结构;
在所述衬底上形成第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接。
10.根据权利要求8所述的薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述在所述衬底上形成有源层,包括:
在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁向内凹陷形成台阶结构;
在所述衬底上形成所述第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有与所述台阶结构配合的抵接部,所述抵接部与所述台阶结构抵接;
或者,
所述在所述衬底上形成有源层,包括:
在所述衬底上形成第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层的侧部设有抵接部;
在所述衬底上形成第一氧化物半导体层,所述第一氧化物半导体层靠近所述衬底的部分的侧壁向内凹陷形成台阶结构,以使所述台阶结构与所述抵接部抵接。
技术总结
本申请提供了一种薄膜晶体管及其制备方法、像素电路及显示面板。所述薄膜晶体管包括衬底、有源层、栅电极、源电极与漏电极。所述有源层形成于所述衬底上,所述有源层包括第一氧化物半导体层及位于所述第一氧化物半导体层侧部的第二氧化物半导体层,所述第二氧化物半导体层与所述第一氧化物半导体层接触,所述第二氧化物半导体层用于向所述第一氧化物半导体层提供氧,使第一氧化物半导体层的氧含量提高。所述栅电极、所述源电极与所述漏电极形成于所述衬底上,所述栅电极与所述有源层互相绝缘,所述源电极及所述漏电极分别与所述有源层电连接。
技术研发人员:黄鹏;高涛;詹裕程
受保护的技术使用者:京东方科技集团股份有限公司;成都京东方光电科技有限公司
技术研发日:.11.26
技术公布日:.02.28