薄膜晶体管及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在液晶显示装置、有机发光二极管(OLED)显示装置等的阵列基板中，薄膜晶体管都是重要的器件。因此，薄膜晶体管的性能对显示装置的质量会产生明显的影响。
[0003]为改善薄膜晶体管的阈值电压的稳定性，可采用“双栅”结构的薄膜晶体管；即在有源区上下两侧均设有相互联通的栅极，从而使两栅极在有源区处产生的垂直电场相互抵消，使载流子主要集中在有源区的中间位置，抑制有源区界面处的缺陷等。
[0004]另外，还可采用“浮栅”结构的薄膜晶体管；即在有源区与栅极之间设置浮栅，浮栅是由多晶硅构成的独立结构，不与栅极等其他结构电连接；当栅极带电时，由于热电子等的作用，浮栅也会带电并形成电场，从而改善薄膜晶体管的导通性能。
[0005]但是，以上双栅或浮栅结构的薄膜晶体管中，新增的栅极和浮栅都需要用额外的光刻工艺单独制造，从而导致薄膜晶体管的结构复杂、制备工艺麻烦。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有的双栅或浮栅结构的薄膜晶体管结构复杂、制备工艺麻烦的问题，提供一种性能好且制备工艺简单的薄膜晶体管及其制备方法。
[0007]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种薄膜晶体管，其包括:
[0008]有源区；
[0009]栅极和栅绝缘层，所述栅极和栅绝缘层设于有源区上下两侧中的一侧；
[0010]设于所述有源区上下两侧中另一侧的浮栅层，所述浮栅层包括量子点。
[0011]优选的是，薄膜晶体管还包括；辅助绝缘层，浮栅层设在辅助绝缘层上。
[0012]进一步优选的是，所述辅助绝缘层位于浮栅层与有源区之间。
[0013]优选的是，所述薄膜晶体管还包括:基底，所述栅极和栅绝缘层设于有源区靠近基底一侧，所述浮栅层设于有源区远离基底一侧。
[0014]优选的是，所述量子点的材料包括硫化镉、砸化镉、碲化镉、氧化锌、硫化锌、砸化锌、碲化锌、氮化镓、砷化镓、磷化镓、铺化镓、硫化萊、砸化萊、碲化萊、砷化铟、磷化铟、铺化铟、砸化铝、磷化铝、锑化铝、碳化硅中的任意一种或多种。
[0015]优选的是，所述量子点的粒径在Inm-1OOnm之间。
[0016]优选的是，所述浮栅层的厚度在Inm-1OOnm之间。
[0017]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种薄膜晶体管的制备方法，其包括形成栅极的步骤、形成栅绝缘层的步骤、形成有源区的步骤、形成浮栅层的步骤；其中，
[0018]所述栅极和栅绝缘层设于有源区上下两侧中的一侧；
[0019]所述浮栅层设于所述有源区上下两侧中另一侧，且包括量子点。
[0020]优选的是，所述浮栅层通过涂布法形成。
[0021]优选的是，所述薄膜晶体管的制备方法还包括形成辅助绝缘层的步骤；所述浮栅层通过自组织生长法形成在辅助绝缘层上。
[0022]本发明的薄膜晶体管具有包括量子点的浮栅层，量子点作为陷阱中心可俘获电子或空穴，其束缚的电荷可产生电势，从而起到栅极(浮栅)的作用；且浮栅层与栅极分别位于有源区两侧，因此该薄膜晶体管是双栅结构，可增强对沟道的耗尽，使沟道夹断提前，饱和电压减小，阈值电压漂移降低，使薄膜晶体管具有更好的性能；同时，量子点虽可产生电场但本身不导电，不会对其他结构造成影响，因此该浮栅层是完整的层，并可直接与有源区等其他结构接触，故其制备时只要通过简单的工艺直接形成完整的层即可，而不用进行光刻工艺等，制备方法简单。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的实施例的一种薄膜晶体管的剖面结构示意图；
[0024]图2为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成源极、漏极后的剖面结构示意图；
[0025]图3为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成辅助绝缘层后的剖面结构示意图；
[0026]图4为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成浮栅层后的剖面结构示意图；
[0027]其中，附图标记为:1、栅极；11、栅绝缘层；2、有源区；3、刻蚀阻挡层；41、源极；42、漏极；5、浮栅层；51、辅助绝缘层；6、钝化层；9、基底。
【具体实施方式】
[0028]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0029]实施例1:
[0030]如图1至图4所示，本实施例提供一种薄膜晶体管。
[0031]具体的，该薄膜晶体管可用于液晶显示装置、有机发光二极管显示装置等的阵列基板中。当然，若该薄膜晶体管用于其他用途，也是可行的。
[0032]具体的，以上薄膜晶体管包括:
[0033]有源区2 ；
[0034]栅极I和栅绝缘层11，栅极I和栅绝缘层11设于有源区2上下两侧中的一侧；
[0035]设于有源区2上下两侧中另一侧的浮栅层5，浮栅层5包括量子点(优选由量子点构成)。
[0036]也就是说，如图1所示，薄膜晶体管包括由半导体材料构成的有源区2，该半导体材料优选为非晶氧化铟镓(a-1GZO)，因为其具有沉积温度低、开关比高，阈值电压低、迀移率高等优点。
[0037]在该有源区2的上下两侧中，一侧设有常规的栅极I和栅绝缘层11(当然栅绝缘层11要设于栅极I和有源区2之间)，另一侧则设有浮栅层5，该浮栅层5是由量子点构成的完整的层。当然，该薄膜晶体管还可包括源极41、漏极42、钝化层6、刻蚀阻挡层3 (针对底栅型薄膜晶体管)等其他结构，本实施例中对这些结构没有特定要求，故在此不再详细描述。
[0038]本实施例的薄膜晶体管具有包括量子点的浮栅层5，量子点作为陷阱中心可俘获电子或空穴，其束缚的电荷可产生电势，从而起到栅极(浮栅)的作用；且浮栅层5与栅极I分别位于有源区2两侧，因此该薄膜晶体管是双栅结构，从而可增强对沟道的耗尽，使沟道夹断提前，饱和电压减小，阈值电压漂移降低，使薄膜晶体管具有更好的性能；同时，量子点虽可产生电场但本身不导电，不会对其他结构造成影响，因此该浮栅层5是完整的层，并可直接与有源区2等其他结构接触，故其制备时只要通过简单的工艺直接形成完整的层即可，而不用进行光刻工艺等，制备方法简单。
[0039]优选的，以上量子点的材料包括硫化镉、砸化镉、碲化镉、氧化锌、硫化锌、砸化锌、碲化锌、氮化镓、砷化镓、磷化镓、铺化镓、硫化萊、砸化萊、碲化萊、砷化铟、磷化铟、铺化铟、砸化铝、磷化铝、锑化铝、碳化硅中的任意一种或多种。
[0040]当然，量子点可以是由以上一种材料构成的均匀结构，也可为由以上多种不同材料组成的单层或多层的核壳结构，例如硫化镉为核而砸化镉为壳的结构，砸化镉为核而外侧依次设有硫化镉和硫化锌两层壳的结构等。
[0041]量子点的粒径优选在Inm-1OOnm之间，浮栅层5的总厚度则优选在Inm-1OOnm之间。
[0042]经研究发现，以上粒径的量子点和以上厚度的浮栅层5，可良好的起到浮栅的作用；其中，浮栅层5可以仅由一层量子点构成。
[0043]优选的，薄膜晶体管还包括基底9，栅极I和栅绝缘层11设于有源区2靠近基底9一侧，浮栅层5设于有源区2远离基底9 一侧。
[0044]也就是说，如图1所示，薄膜晶体管为底栅结构，从而栅极I和栅绝缘层11位于有源区2下方，而浮栅层5则设于有源区2上方。底栅结构的薄膜晶体管工艺更加成熟，比较常用。当然，如果本实施例的薄膜晶体管采用顶栅型结构，也是可行的。