技术特征:
1.一种薄膜晶体管,包括衬底和位于所述衬底上的有源层,其中,所述有源层包括层叠设置的多层氧化物,所述多层氧化物包括沟道层、过渡层和第一阻挡层,所述沟道层为所述多层氧化物中载流子迁移率最大的层,所述沟道层为结晶氧化物层或者非晶氧化物层,所述过渡层直接接触所述沟道层,所述第一阻挡层为所述多层氧化物中的最外层氧化物,所述第一阻挡层和所述过渡层都为结晶氧化物层,所述第一阻挡层和所述过渡层的结晶化程度都大于所述沟道层的结晶化程度,所述第一阻挡层和所述过渡层的带隙都大于所述沟道层的带隙。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述多层氧化物的坡度角为25
°-
65
°
。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述过渡层为位于所述沟道层和所述第一阻挡层之间的第一匹配层。4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其中,所述第一匹配层的载流子浓度介于所述沟道层的载流子浓度和所述第一阻挡层的载流子浓度之间。5.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其中,所述第一匹配层的载流子迁移率介于所述沟道层的载流子迁移率和所述第一阻挡层的载流子迁移率之间。6.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其中,所述第一匹配层的厚度和所述沟道层的厚度都小于所述第一阻挡层的厚度。7.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其中,所述第一匹配层和所述沟道层包括的金属元素的种类相同,并且所述第一匹配层和所述沟道层包括的所述金属元素的原子数量比相同。8.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其中,所述第一阻挡层与所述第一匹配层包括的金属元素的种类相同,并且所述第一匹配层和所述第一阻挡层包括的所述金属元素的原子数量比不同。9.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其中,所述第一匹配层和所述第一阻挡层都位于所述沟道层的背离所述衬底的一侧;所述沟道层为非晶或结晶的igzo层,所述第一匹配层和所述第一阻挡层都为结晶的igzo层,所述沟道层和所述第一匹配层中in:ga:zn为4:2:3,并且所述第一阻挡层中in:ga:zn为1:3:6。10.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其中,所述多层氧化物还包括第二阻挡层,所述第二阻挡层位于所述沟道层的面向所述衬底的一侧,所述第一阻挡层位于所述沟道层的背离所述衬底的一侧,所述第二阻挡层的带隙大于所述沟道层的带隙。11.根据权利要求10所述的薄膜晶体管,其中,所述第二阻挡层为结晶氧化物层,所述第二阻挡层的结晶化程度大于所述沟道层的结晶化程度;所述第二阻挡层和所述沟道层包括的金属元素的种类相同,并且所述第二阻挡层和所述沟道层包括的所述金属元素的原子数量比相同。12.根据权利要求11所述的薄膜晶体管,其中,所述沟道层为结晶或非晶的igzo层,所述第二阻挡层、所述第一匹配层和所述第一阻挡层都为结晶的igzo层,所述第二阻挡层、所述沟道层和所述第一匹配层中in:ga:zn为4:2:3,并且所述第一阻挡层中in:ga:zn为1:3:6。13.根据权利要求10所述的薄膜晶体管,其中,所述多层氧化物还包括第二匹配层,所
述第二匹配层位于所述沟道层和所述第二阻挡层之间,所述第二匹配层为结晶氧化物层,并且所述第二匹配层的结晶化程度介于所述沟道层的结晶化程度和所述第二阻挡层的结晶化程度之间;所述第二匹配层、所述沟道层和所述第一匹配层包括的金属元素的种类相同且原子数量比相同。14.根据权利要求13所述的薄膜晶体管,其中,所述第二匹配层的厚度大于所述第一匹配层的厚度。15.根据权利要求13所述的薄膜晶体管,其中,所述沟道层为非晶或结晶的igzo层,所述第二阻挡层、所述第二匹配层、所述第一匹配层和所述第一阻挡层都为结晶的igzo层,所述第二匹配层、所述沟道层和所述第一匹配层中in:ga:zn为4:2:3,并且所述第一阻挡层和所述第二阻挡层中in:ga:zn为1:3:6。16.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述过渡层为第二阻挡层,所述第二阻挡层位于所述沟道层的面向所述衬底的一侧,所述第一阻挡层位于所述沟道层的背离所述衬底的一侧,所述第二阻挡层的带隙大于所述沟道层的带隙。17.根据权利要求16所述的薄膜晶体管,其中,所述多层氧化物为包括所述第二阻挡层、所述沟道层和所述第一阻挡层的三层氧化物;所述第一阻挡层、所述沟道层和所述第二阻挡层包括的金属元素的种类相同,并且所述第一阻挡层、所述沟道层和所述第二阻挡层包括的所述金属元素的原子数量比相同。18.根据权利要求17所述的薄膜晶体管,其中,所述沟道层为非晶或结晶的igzo层,所述第二阻挡层和所述第一阻挡层都为结晶的igzo层,所述第二阻挡层、所述沟道层和所述第一阻挡层中in:ga:zn为4:2:3。19.根据权利要求16所述的薄膜晶体管,其中,所述多层氧化物为包括所述第二阻挡层、所述沟道层和所述第一阻挡层的三层氧化物;所述沟道层为非晶或结晶的igzo层,所述第一阻挡层和所述第二阻挡层为结晶的igzo层,所述沟道层中in:ga:zn为4:2:3,所述第二阻挡层和所述第一阻挡层中in:ga:zn为1:3:6。20.根据权利要求1-19中任一项所述的薄膜晶体管,其中,所述第一阻挡层位于所述沟道层的背离所述衬底的一侧,并且所述第一阻挡层对于光刻胶的润湿性比所述多层氧化物中与所述第一阻挡层直接接触的层对于所述光刻胶的润湿性好。21.根据权利要求1-19中任一项所述的薄膜晶体管,其中,所述有源层还包括与所述多层氧化物层叠设置的牺牲层,所述牺牲层位于所述多层氧化物的背离所述衬底的一侧,所述牺牲层对于光刻胶的润湿性比所述多层氧化物的与所述牺牲层直接接触的表面对于所述光刻胶的润湿性好。22.根据权利要求21所述的薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管还包括位于所述衬底上的源极和漏极,所述源极和所述漏极位于所述牺牲层的背离所述衬底的一侧。23.根据权利要求22所述的薄膜晶体管,其中,所述牺牲层在所述源极和所述漏极之间的位置处断开;所述牺牲层的厚度不超过100埃。24.根据权利要求21所述的薄膜晶体管,其中,所述牺牲层为金属氧化物半导体层和金属硫化物半导体层中的至少一种。25.一种阵列基板,包括如权利要求1-24中任一项所述的薄膜晶体管。
26.根据权利要求25所述的阵列基板,包括显示区和位于显示区周边的栅极驱动电路区,其中,所述阵列基板包括多个所述薄膜晶体管,所述多个薄膜晶体管包括位于所述显示区中的第一薄膜晶体管和位于所述栅极驱动电路区中的第二薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管的宽长比是所述第一薄膜晶体管的宽长比的12~150倍。27.根据权利要求26所述的阵列基板,其中,所述第一薄膜晶体管的宽长比为0.5~2,所述第二薄膜晶体管的宽长比为12.5~118。28.根据权利要求26或27所述的阵列基板,其中,所述第二薄膜晶体管的宽是所述第一薄膜晶体管的宽的1~500倍,所述第二薄膜晶体管的长是所述第一薄膜晶体管的长的1.5~2倍。29.一种电子装置,包括如权利要求1-24中任一项所述的薄膜晶体管或如权利要求25-28中任一项所述的阵列基板。30.一种薄膜晶体管的制作方法,包括:在衬底上形成有源层,其中,所述有源层包括层叠设置的多层氧化物,所述多层氧化物通过同一张掩膜板形成,所述多层氧化物包括沟道层、过渡层和第一阻挡层,所述沟道层为所述多层氧化物中载流子迁移率最大的层,所述沟道层为结晶氧化物层或者非晶氧化物层,所述过渡层直接接触所述沟道层,所述第一阻挡层为所述多层氧化物中的最外层氧化物,所述第一阻挡层为结晶氧化物层,所述第一阻挡层的结晶化程度大于所述沟道层的结晶化程度,所述第一阻挡层的带隙大于所述沟道层的带隙。31.根据权利要求30所述的制作方法,其中,所述过渡层为第一匹配层,所述第一匹配层位于所述沟道层和所述第一阻挡层之间,所述第一匹配层为结晶氧化物层,并且所述第一匹配层的结晶化程度介于所述沟道层的结晶化程度和所述第一阻挡层的结晶化程度之间;形成所述多层氧化物包括:在同一真空腔室中,利用相同的靶材形成所述第一匹配层和所述沟道层。32.根据权利要求30所述的制作方法,其中,所述过渡层为第二阻挡层,所述第二阻挡层位于所述沟道层的面向所述衬底的一侧,所述第一阻挡层位于所述沟道层的背离所述衬底的一侧,所述第二阻挡层的带隙大于所述沟道层的带隙;形成所述多层氧化物包括:在同一真空腔室中,利用相同的靶材形成所述第二阻挡层、所述沟道层和所述第一阻挡层。33.根据权利要求30-32中任一项所述的制作方法,其中,形成所述多层氧化物包括:在第一真空腔室中形成所述沟道层后,将形成有所述沟道层的衬底移入第二真空腔室中;然后,在所述第二真空腔室中形成所述第一阻挡层,其中,在将形成有所述沟道层的衬底移入所述第二真空腔室中的过程中,所述第一真空腔室与所述第二真空腔室相互连通。34.根据权利要求30-32中任一项所述的制作方法,其中,所述有源层还包括位于所述多层氧化物的背离所述衬底一侧的牺牲层,所述牺牲层对于光刻胶的润湿性比所述多层氧化物的与所述牺牲层直接接触的表面对于所述光刻胶的润湿性好,所述牺牲层和所述多层氧化物利用所述同一张掩膜板制作。
技术总结
一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及电子装置,该薄膜晶体管包括衬底和位于衬底上的有源层,有源层包括层叠设置的多层氧化物,该多层氧化物包括沟道层、过渡层和第一阻挡层,沟道层为多层氧化物中载流子迁移率最大的层,沟道层为结晶氧化物层或者非晶氧化物层,过渡层直接接触沟道层,第一阻挡层为该多层氧化物中的最外层氧化物,第一阻挡层和过渡层都为结晶氧化物层,第一阻挡层和过渡层的结晶化程度都大于沟道层的结晶化程度,第一阻挡层和过渡层的带隙都大于沟道层的带隙。该薄膜晶体管具有高迁移率和高稳定性。晶体管具有高迁移率和高稳定性。晶体管具有高迁移率和高稳定性。
技术研发人员:黄杰 宁策 李正亮 胡合合 贺家煜 姚念琦 曲峰 许晓春
受保护的技术使用者:京东方科技集团股份有限公司
技术研发日:2020.06.24
技术公布日:2021/12/23