薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板与流程

本发明涉及显示，特别是涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板。

背景技术：

1、虚拟现实(vr)技术和增强现实(ar)技术的发展对显示器件提出可更高的要求。与单晶硅(a-si)和低温制备多晶硅(ltps)相比，以铟镓锌氧化物(igzo)为代表的金属氧化物薄膜晶体管(tft)具备低关态电流(ioff)、较好的器件均一性和可大面积制备等优点，在现代现实领域引起广泛关注。然而，传统的金属氧化物薄膜晶体管的稳定性较差、载流子迁移率较低，限制了其在下一代显示器中的应用。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对如何在提高器件载流子迁移率的同时、显著提高器件的稳定性问题，提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板。

2、一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括：

3、基板；以及

4、有源层，位于所述基板的一侧，所述有源层包括至少两层第一子有源层和至少一层第二子有源层，且所述第一子有源层与所述第二子有源层交替层叠设置；

5、所述第一子有源层的禁带宽度大于所述第二子有源层的禁带宽度，所述第二子有源层的载流子迁移率大于所述第一子有源层的载流子迁移率。

6、应用本发明技术方案的薄膜晶体管，一方面，第二子有源层的载流子迁移率大于第一子有源层的载流子迁移率，能够提高器件的载流子迁移率；另一方面，由于第一子有源层与第二子有源层交替层叠设置，同时第一子有源层的禁带宽度大于第二子有源层的禁带宽度，能够使载流子在移动过程发生导带偏移作用，大幅度减少载流子被栅极绝缘层界面深陷肼态捕获，进而提高器件的稳定性。

7、在一个可行的实现方式中，所述第一子有源层的禁带宽度与所述第二子有源层的禁带宽度的差值大于等于1.0ev；

8、优选地，所述第一子有源层的禁带宽度与所述第二子有源层的禁带宽度的差值为1.5ev～2ev；

9、优选地，所述第一子有源层的禁带宽度大于等于3.0ev，所述第二子有源层的禁带宽度小于等于2.5ev；

10、优选地，所述第二子有源层的禁带宽度为1.0ev～2.5ev。

11、在一个可行的实现方式中，所述第二子有源层的载流子迁移率大于等于所述第一子有源层的载流子迁移率的两倍；

12、优选地，所述第二子有源层的载流子迁移率大于等于20cm2/v·s。

13、在一个可行的实现方式中，所述第一子有源层包括金属氧化物半导体材料，所述第二子有源层的材料包括znon、tio2与mos2中的至少一种；

14、优选地，所述金属氧化物半导体材料选自zno、sno、tzo、atzo与镧系氧化物中的至少一种。

15、在一个可行的实现方式中，所述第一子有源层与所述第二子有源层的层数之和为三至七，且所述第一子有源层的层数大于等于所述第二子有源层的层数；

16、优选地，所述有源层包括交替层叠设置的第一子有源层、第二子有源层和第一子有源层；

17、优选地，所述有源层包括交替层叠设置的第一子有源层、第二子有源层、第一子有源层、第二子有源层和第一子有源层；

18、优选地，所述有源层包括交替层叠设置的第一子有源层、第二子有源层、第一子有源层、第二子有源层、第一子有源层、第二子有源层和第一子有源层。

19、在一个可行的实现方式中，所述薄膜晶体管还包括：

20、第一栅极，位于所述基板靠近所述有源层的一侧；

21、缓冲层，位于所述第一栅极与所述有源层之间；

22、栅极绝缘层，位于所述有源层远离所述基板的一侧；

23、第二栅极，位于所述栅极绝缘层远离所述基板的一侧；

24、层间绝缘层，位于所述第二栅极远离所述基板的一侧；

25、源极，与所述有源层电性连接；以及

26、漏极，与所述有源层电性连接。

27、一种薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤：

28、提供基板；以及

29、在所述基板上形成有源层，所述有源层包括至少两层第一子有源层和至少一层第二子有源层，且所述第一子有源层与所述第二子有源层交替层叠设置；所述第一子有源层的禁带宽度大于所述第二子有源层的禁带宽度，所述第二子有源层的载流子迁移率大于所述第一子有源层的载流子迁移率。

30、本发明技术方案的薄膜晶体管的制备方法工艺简单，制备得到的薄膜晶体管中，一方面，第二子有源层的载流子迁移率大于第一子有源层的载流子迁移率，能够提高器件的载流子迁移率；另一方面，由于第一子有源层与第二子有源层交替层叠设置，同时第一子有源层的禁带宽度大于第二子有源层的禁带宽度，能够使载流子在移动过程发生导带偏移作用，大幅度减少载流子被栅极绝缘层界面深陷肼态捕获，进而提高器件的稳定性。

31、在一个可行的实现方式中，包括如下步骤：

32、提供基板；

33、在所述基板上形成第一栅极；

34、在所述第一栅极上形成缓冲层；

35、在所述缓冲层上形成有源层；

36、在所述有源层上形成栅极绝缘层，在所述栅极绝缘层上形成第二栅极；对所述有源层进行掺杂，形成源极和漏极，所述源极和所述漏极均与所述有源层电性连接；以及

37、在所述第二栅极上形成层间绝缘层。

38、一种阵列基板，包括上述任一项所述的薄膜晶体管或者包括上述任一的制备方法制备的薄膜晶体管。

39、应用本发明技术方案的阵列基板，一方面，第二子有源层的载流子迁移率大于第一子有源层的载流子迁移率，能够提高器件的载流子迁移率；另一方面，由于第一子有源层与第二子有源层交替层叠设置，同时第一子有源层的禁带宽度大于第二子有源层的禁带宽度，能够使载流子在移动过程发生导带偏移作用，大幅度减少载流子被栅极绝缘层界面深陷肼态捕获，进而提高器件的稳定性。

40、一种显示面板，包括上述的阵列基板。

41、应用本发明技术方案的显示面板，一方面，第二子有源层的载流子迁移率大于第一子有源层的载流子迁移率，能够提高器件的载流子迁移率；另一方面，由于第一子有源层与第二子有源层交替层叠设置，同时第一子有源层的禁带宽度大于第二子有源层的禁带宽度，能够使载流子在移动过程发生导带偏移作用，大幅度减少载流子被栅极绝缘层界面深陷肼态捕获，进而提高器件的稳定性。

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：

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一子有源层的禁带宽度与所述第二子有源层的禁带宽度的差值大于等于1.0ev；

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第二子有源层的载流子迁移率大于等于所述第一子有源层的载流子迁移率的两倍；

4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一子有源层包括金属氧化物半导体材料，所述第二子有源层的材料包括znon、tio2与mos2中的至少一种；

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一子有源层与所述第二子有源层的层数之和为三至七，且所述第一子有源层的层数大于等于所述第二子有源层的层数；

6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管还包括：

7.一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1～6中任一项所述的薄膜晶体管或者包括权利要求7至8任一项所述的制备方法制备的薄膜晶体管。

10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求9所述的阵列基板。

技术总结
本发明涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板。薄膜晶体管包括：基板；以及有源层，位于基板的一侧，有源层包括至少两层第一子有源层和至少一层第二子有源层，且第一子有源层与第二子有源层交替层叠设置；第一子有源层的禁带宽度大于第二子有源层的禁带宽度，第二子有源层的载流子迁移率大于第一子有源层的载流子迁移率。应用本发明的薄膜晶体管，能够提高器件的载流子迁移率和器件的稳定性。

技术研发人员：孟冰,李胜斌,康国飞,许永磊,王勇,刘家川
受保护的技术使用者：合肥维信诺科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/10