薄膜晶體管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管，包括：一源極；一漏極，該漏極與該源極間隔設(shè)置；一半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層與所述源極及漏極接觸設(shè)置，所述半導(dǎo)體層位于所述源極與漏極之間的部分形成一溝道；以及一柵極，該柵極通過一第一絕緣層與該半導(dǎo)體層、源極及漏極絕緣設(shè)置；其中，所述源極包括一源極本體及一源極延伸部，所述漏極包括一漏極本體及一漏極延伸部，所述源極延伸部及漏極延伸部相互間隔設(shè)置且覆蓋部分溝道，且所述源極延伸部及漏極延伸部的功函數(shù)與所述半導(dǎo)體層的功函數(shù)不相同。
【專利說明】薄膜晶體管【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)是現(xiàn)代微電子技術(shù)中的一種關(guān)鍵性電子元件，目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于平板顯示器等領(lǐng)域。薄膜晶體管主要包括柵極、絕緣層、半導(dǎo)體層、源極和漏極。其中，源極和漏極間隔設(shè)置并與半導(dǎo)體層電連接，柵極通過絕緣層與半導(dǎo)體層及源極和漏極間隔絕緣設(shè)置。所述半導(dǎo)體層位于所述源極和漏極之間的區(qū)域形成一溝道區(qū)域。薄膜晶體管中的柵極、源極、漏極均由導(dǎo)電材料構(gòu)成，該導(dǎo)電材料一般為金屬或合金。當(dāng)在柵極上施加一電壓時，與柵極通過絕緣層間隔設(shè)置的半導(dǎo)體層中的溝道區(qū)域會積累載流子，當(dāng)載流子積累到一定程度，與半導(dǎo)體層電連接的源極漏極之間將導(dǎo)通，從而有電流從源極流向漏極。在實際應(yīng)用中，對薄膜晶體管的要求是希望得到較大的開關(guān)電流比，即，具有較好的P型或N型單極性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，為了制備N型或P型的碳納米管場效應(yīng)晶體管，通常使用的方法主要有溝道摻雜(包括化學(xué)摻雜，類似的方法有引入氧化層表面電荷)，或使用特定功函數(shù)大小的金屬作為源漏接觸電極，例如使用鈀(Pd)作為源漏電極的晶體管表現(xiàn)為P型，而使用鈧(Sc)作為源漏電極的晶體管表現(xiàn)為η型。不論用何種方法，它們的本質(zhì)都是引入了對空穴電子產(chǎn)生選擇性的機制，從而使器件表現(xiàn)出單極性。
[0004]然而這些方法也存在一些問題，如使用化學(xué)摻雜的方法存在降低載流子遷移率、穩(wěn)定性低、摻雜擴散污染的潛在缺點；而使用不同功函數(shù)作為源漏電極的接觸金屬的方法，由于碳納米管的費米能級釘扎效應(yīng)(fermi level pinning),這種方法對雙極性的抑制作用有限，仍會表現(xiàn)出一定雙極性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，確有必要提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管具有較好的P型或N型單極性。
[0006]一種薄膜晶體管，包括:一源極；一漏極，該漏極與該源極間隔設(shè)置；一半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層與所述源極及漏極接觸設(shè)置，所述半導(dǎo)體層位于所述源極與漏極之間的部分形成一溝道；以及一柵極，該柵極通過一第一絕緣層與該半導(dǎo)體層、源極及漏極絕緣設(shè)置；其中，所述源極包括一源極本體及一源極延伸部，所述漏極包括一漏極本體及一漏極延伸部，所述源極延伸部及 漏極延伸部相互間隔設(shè)置且覆蓋部分溝道，且所述源極延伸部及漏極延伸部的功函數(shù)與所述半導(dǎo)體層的功函數(shù)不相同。
[0007]本發(fā)明提供的薄膜晶體管具有以下優(yōu)點:由于所述源極延伸部及漏極延伸部覆蓋部分的溝道，而源極延伸部及漏極延伸部的功函數(shù)與所述半導(dǎo)體層不同，因而，所述溝道對應(yīng)于所述源極延伸部及漏極延伸部的部分分別受所述源極延伸部及漏極延伸部的調(diào)制，而在靠近源極延伸部及及漏極延伸部的表面出現(xiàn)感應(yīng)載流子，故，所述薄膜晶體管表現(xiàn)出較好的P型或N型的單極性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明第一實施例薄膜晶體管的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明第一實施例工作時的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明第二實施例薄膜晶體管的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]主要元件符號說明
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管，包括: 一源極； 一漏極，該漏極與該源極間隔設(shè)置； 一半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層與所述源極及漏極接觸設(shè)置，所述半導(dǎo)體層位于所述源極與漏極之間的部分形成一溝道；以及 一柵極，該柵極通過一第一絕緣層與該半導(dǎo)體層、源極及漏極絕緣設(shè)置； 其特征在于，所述源極包括一源極本體及一源極延伸部，所述漏極包括一漏極本體及一漏極延伸部，所述源極延伸部及漏極延伸部相互間隔設(shè)置且覆蓋部分溝道，且所述源極延伸部及漏極延伸部的功函數(shù)與所述半導(dǎo)體層的功函數(shù)不相同。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極延伸部與所述源極本體為一體的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述漏極延伸部與所述漏極本體為一體的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極延伸部及漏極延伸部在所述半導(dǎo)體層表面的投影與所述柵極在所述半導(dǎo)體層表面的投影至少部分重疊。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極延伸部與漏極延伸部的的材料相同。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極延伸部及漏極延伸部的材料為招、鈦、鈧、鉿、鉀、鈉或鋰。
7.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極延伸部及漏極延伸部的材料為鎳、鑰、錯、釕、鈕、鋪、鶴、錸或鉬。
8.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體層包括多個碳納米管長線。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述碳納米管長線包括由多個首尾相連的碳納米管束組成的束狀結(jié)構(gòu)或絞線結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述相鄰的碳納米管束之間通過范德華力緊密結(jié)合，每一碳納米管束包括多個首尾相連且定向排列的碳納米管。
11.如權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述碳納米管為半導(dǎo)體性碳納米管。
12.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述多個碳納米管長線相互平行，且沿所述源極至漏極的方向排列。
13.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一絕緣層設(shè)置于所述柵極和半導(dǎo)體層之間。
14.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極本體及漏極本體設(shè)置于所述半導(dǎo)體層表面，所述源極本體及漏極本體通過所述第二絕緣層相互絕緣設(shè)置。
15.如權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極延伸部及漏極延伸部設(shè)置于所述第二絕緣層遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體層的表面。
【文檔編號】H01L29/786GK103972296SQ201310037008
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月31日
【發(fā)明者】錢慶凱, 李群慶 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司