一種薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法、顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法、顯示裝置。
【背景技術】
[0002]薄膜晶體管(Thin Film Transistor，簡稱TFT)作為顯示技術領域中最重要的電子器件之一，用于控制和驅動液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱IXD)以及有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting D1de，簡稱0LED)顯示器的子像素。
[0003]隨著顯示技術的快速發(fā)展，薄膜晶體管技術由原來的a-Si (非晶硅)薄膜晶體管發(fā)展到現(xiàn)在的LTPS(低溫多晶硅)薄膜晶體管、MILC(金屬誘導橫向晶化)薄膜晶體管、Oxide (氧化物)薄膜晶體管等。目前廣泛應用的Oxide薄膜晶體管采用氧化物半導體作為有源層，具有迀移率大、開態(tài)電流高、開關特性更優(yōu)、均勻性更好的特點，可以適用于需要快速響應和較大電流的應用，如高頻、高分辨率、大尺寸的顯示器以及有機發(fā)光顯示器等。
[0004]然而現(xiàn)有技術中，上述氧化物半導體材料大多包含有一些稀有金屬元素，例如銦、鍶等金屬單質。其中銦元素在地殼中的豐度只有0.049ppm左右。因此，隨著工業(yè)需求對銦的大量消耗，使得金屬單質銦越來越少，導致金屬單質銦的價格升高，從而增加了顯示設備的制作成本，不利于產(chǎn)品的量產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實施例提供一種薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法、顯示裝置，能夠減少半導體有源層中銦元素的使用，從而解決由于銦元素越來越稀缺，而導致的制作成本上升的問題。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案:
[0007]本發(fā)明實施例的一方面，提供一種薄膜晶體管的制備方法，包括:
[0008]在透明基板上，通過構圖工藝形成半導體有源層的圖案；其中所述半導體有源層的圖案包括硼化鑭圖案。
[0009]本發(fā)明實施例的另一方面，提供一種陣列基板的制備方法，包括如上所述的任意一種薄膜晶體管的制備方法。
[0010]本發(fā)明實施例的又一方面，提供一種薄膜晶體管，包括半導體有源層的圖案，所述半導體有源層的圖案包括有硼化鑭圖案。
[0011]本發(fā)明實施例的又一方面，提供一種陣列基板，包括如上所述的任意一種薄膜晶體管。
[0012]本發(fā)明實施例的又一方面，提供一種顯示裝置，包括如上所述的陣列基板。
[0013]本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法、顯示裝置。其中，薄膜晶體管的制備方法包括:在透明基板上，通過構圖工藝形成半導體有源層的圖案；其中半導體有源層的圖案包括硼化鑭圖案。這樣一來，由于構成半導體有源層的主要成分可以為硼化鑭。其中，鑭元素雖然是稀土元素，但在地殼中的豐度30ppm，遠大于銦元素在地殼中的豐度，而且鑭元素的年均消耗量也遠小于銦元素。因此，由硼化鑭構成的半導體有源層相比于含銦的半導體有源層具有明顯的成本和可持續(xù)使用的優(yōu)勢。此外，硼化鑭的鑭元素位于立方體體心，每六個硼元素組成一個正八面體，每個正八面體的體心位于立方體的頂點上，相鄰的晶格中的鑭元素具有一定的電子軌道交疊，形成電子通道。因此，硼化鑭具有很高的迀移率和導電性，從而使得由硼化鑭構成的半導體有源層的電子迀移率高，使得薄膜晶體管具有較高的開關電流比高，有利于控制器件的漏電，同時可以有效地提高器件的充電率進而提高顯示器件的顯示效果。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種薄膜晶體管的制備方法的流程圖；
[0016]圖2a為本發(fā)明實施例提供的一種底柵型的薄膜晶體管結構示意圖；
[0017]圖2b為本發(fā)明實施例提供的一種頂柵型的薄膜晶體管結構示意圖；
[0018]圖2c為本發(fā)明實施例提供的另一種底柵型的薄膜晶體管結構示意圖；
[0019]圖3為圖2a所示的薄膜晶體管的制備方法流程圖；
[0020]圖4為圖2a所示的薄膜晶體管的一種TFT轉移特性曲線圖；
[0021]圖5為圖2c所示的薄膜晶體管的一種TFT轉移特性曲線圖；
[0022]圖6為圖2a所示的薄膜晶體管的另一種TFT轉移特性曲線圖。
[0023]【附圖說明】:
[0024]10-透明基板；11-柵極；12_柵極絕緣層；13_半導體有源層；14源極；15_漏極。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026]本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管的制備方法，如圖1所示，可以包括:
[0027]S101、如圖2a所示，在透明基板10上，通過構圖工藝形成柵極圖案11。
[0028]S102、在透明基板10上，通過構圖工藝形成柵極絕緣層12。
[0029]S103、在透明基板10上，通過構圖工藝形成半導體有源層13的圖案；其中，該半導體有源層13的圖案包括硼化鑭圖案。
[0030]S104、在透明基板10上，通過構圖工藝形成源極14、漏極15的圖案。
[0031]需要說明的是，第一、本發(fā)明對上述步驟SlOl至S104的先后順序不做限定。例如當TFT如圖2a所示為底柵型薄膜晶體管時，上述方法可以為，先進行步驟S101，以在透明基板10上形成柵極11的團，然后在形成有柵極圖案11的基板上形成柵極絕緣層12 ;之后再形成有柵極絕緣層12的基板上形成包括硼化鑭圖案的半導體有源層13的圖案，最后在形成有半導體有源層13圖案的基板上形成源極14和漏極15的圖案。
[0032]此外，當TFT如圖2b所示為頂柵型薄膜晶體管時，上述方法可以為，先進行步驟S103，以在透明基板10上形成包括硼化鑭圖案的半導體有源層13的圖案；然后，在形成有半導體有源層13圖案的基板上形成源極14和漏極15的圖案；之后再形成有源極14和漏極15圖案的基板上依次形成柵極絕緣層12以及柵極11的圖案。
[0033]綜上所述，底柵型TFT和頂柵型TFT是相對所述柵極11和柵極絕緣層12的位置而定的，即:相對所述透明基板10而言，當柵極11如圖2a所示，靠近所述透明基板10，柵極絕緣層12遠離所述透明基板10時，為底柵型TFT ;當柵極11遠離所述透明基板10，柵極絕緣層12靠近所述透明基板10時，為頂柵型TFT。
[0034]本發(fā)明以下實施例均是以底柵型TFT為例進行的說明，當然對于頂柵型TFT而言同樣適用，由于原理相同，因此不再對頂柵型TFT進行贅述，但都應當屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0035]此外，上述步驟S101、S102以及S104的【具體實施方式】可以參見現(xiàn)有技術。
[0036]第二、在本發(fā)明實施例中的構圖工藝，可指包括光刻工藝，或，包括光刻工藝以及刻蝕步驟，同時還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預定圖形的工藝；光刻工藝，包括成膜、曝光、顯影等工藝，具體可以利用光刻膠、掩模板、曝光機等形成圖形的工藝?？筛鶕?jù)本發(fā)明中所形成的結構選擇相應的構圖工藝。
[0037]第三、上述透明基板10可以由硬質材料構成，例如玻璃基板、硬質樹脂基板，或者是由柔性材料構成的透明基板。并且，上述步驟中在透明基板10上制備各種薄膜層，可以是直接在透明基板10的表面上進行制備，或者，可以是在已經(jīng)形成有一些薄膜層或薄膜層圖案的透明基板10上進行制備。
[0038]第四、本發(fā)明實施例中，半導體有源層13主要由硼化鑭薄膜層構成。硼化鑭的化學式為LaxBy,當y為I時X的取值范圍可以為0.05-1之間。本領域技術人員可以根據(jù)實際情況對上述，y和X的數(shù)值進行調節(jié)。其中，硼元素的含量越高，載流子的濃度和導電率越低，進而利于實現(xiàn)硼化鑭從導體到半導體的轉換。
[0039]具體的，當半導體有源層13的圖案可以由單層薄膜層構成，該單層薄膜層可以為硼化鑭薄膜層。或者，當半導體有源層13為多層薄膜層堆疊而成時，硼化鑭薄膜層位于多層薄膜層堆疊結構的中間層，且硼化鑭薄膜層相對于多層薄膜層堆疊結構中的其他薄膜層而言，厚度最大。其中，多層薄膜層堆疊結構中的其他薄膜層可以采用金屬氧化物半導體，例如IGZO(indium gallium zinc oxide，銦鎵鋅氧化物)。由于銦元素構成的薄膜層在整個半導體有源層13中占有的份額相對于硼化鑭而言較少，因此可以減小銦元素的使用，從而解決由于銦元素越來越稀缺，而導致的制作成本上升的問題。
[0040]此外，硼化鑭還具有高熔點、耐離子轟擊、抗氧化、導熱、化學穩(wěn)定性好的優(yōu)點，同時其