薄膜晶體管及制備方法、陣列基板及制備方法、顯示面板、顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及制備方法、陣列基板及制備方法、顯示面板、顯示裝置，涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，可采用溶液法制備高遷移率的金屬氧化物薄膜晶體管。該薄膜晶體管的制備方法，包括在襯底上制備形成柵極、柵絕緣層、有源層、源極和漏極；通過溶液法制備形成所述有源層，所述有源層的材料為氧化鋯銦半導(dǎo)體材料。
【專利說明】
薄膜晶體管及制備方法、陣列基板及制備方法、顯示面板、顯 示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管及制備方法、陣列基板及制 備方法、顯示面板、顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著顯示器尺寸的不斷增大，以及驅(qū)動(dòng)電路頻率的不斷提高，現(xiàn)有的非晶 硅薄膜晶體管的迀移率已難以滿足需求。由于金屬氧化物薄膜晶體管的迀移率高、均一性 好，受到了廣泛的關(guān)注。
[0003] 目前應(yīng)用較為成熟的金屬氧化物薄膜晶體管為采用銦鎵鋅氧化物（Indium Gallium Zinc Oxide，簡稱IGZ0)作為有源層的金屬氧化物薄膜晶體管。但工業(yè)化的金屬氧 化物薄膜晶體管主要采用物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)的方法進(jìn)行制 備，這需要昂貴的真空設(shè)備，成本較高。此外，材料的利用率極低也大大增加了生產(chǎn)成本。
[0004] 相比較而言，溶液法可以實(shí)現(xiàn)旋涂、滴涂、打印以及卷對(duì)卷等工藝，易于操作且材 料的利用率較高，成本更低，具有更廣闊的應(yīng)用潛景。然而由于溶液法不可避免地會(huì)引入相 對(duì)較多的雜質(zhì)，導(dǎo)致金屬氧化物薄膜晶體管的迀移率比較低。例如:對(duì)于采用IGZO制成的金 屬氧化物薄膜晶體管，當(dāng)采用溶液法制備有源層時(shí)，其迀移率不足lcmVVs。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及制備方法、陣列基板及制備方法、顯示面 板、顯示裝置，可采用溶液法制備高迀移率的金屬氧化物薄膜晶體管。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] 第一方面，提供一種薄膜晶體管的制備方法，包括在襯底上制備形成柵極、柵絕緣 層、有源層、源極和漏極;通過溶液法制備形成所述有源層，所述有源層的材料為氧化鋯銦 半導(dǎo)體材料。
[0008] 優(yōu)選的，所述氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原子數(shù)與鋯銦原子總數(shù)的百分比介于0.1-20 %之間。
[0009] 優(yōu)選的，通過溶液法制備形成所述有源層，包括:通過噴墨打印的方法制備形成所 述有源層。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的，噴墨打印采用的溶液為In(NO3)3 · XH2O和ZrOCl2 · XH2O溶于乙二醇 單甲醚和乙二醇的混合溶液。
[0011] 基于上述，優(yōu)選的，在形成所述有源層之后，形成所述源極與所述漏極之前，所述 方法還包括:形成刻蝕阻擋層。
[0012] 可選的，所述襯底為硬質(zhì)襯底或柔性襯底。
[0013] 第二方面，提供一種陣列基板的制備方法，包括形成薄膜晶體管和與所述薄膜晶 體管的漏極電聯(lián)接的第一電極;其中，通過第一方面的制備方法形成所述薄膜晶體管。
[0014] 可選的，所述第一電極為陽極;所述制備方法還包括:形成陰極以及位于所述陽極 和所述陰極之間的有機(jī)材料功能層;或者，所述第一電極為像素電極。
[0015] 第三方面，提供一種薄膜晶體管，包括襯底、設(shè)置在所述襯底上的柵極、柵絕緣層、 有源層、源極和漏極;所述有源層的材料為氧化鋯銦半導(dǎo)體材料。
[0016] 優(yōu)選的，所述氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原子數(shù)與鋯銦原子總數(shù)的百分比介于 0.1%至20%之間。
[0017] 可選的，所述襯底為硬質(zhì)襯底或柔性襯底。
[0018] 第四方面，提供一種陣列基板，包括第三方面所述的薄膜晶體管，還包括與所述薄 膜晶體管的漏極電聯(lián)接的第一電極。
[0019] 第五方面，提供一種顯示面板，包括第四方面所述的陣列基板。
[0020] 第六方面，提供一種顯示裝置，包括第五方面所述的顯示面板。
[0021] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及制備方法、陣列基板及制備方法、顯示面 板、顯示裝置，由于采用氧化鋯銦作為有源層的材料，而在氧化鋯銦里鋯有抑制氧空位的作 用，故能提高穩(wěn)定性，同時(shí)，由于氧化鋯銦中不含鋅，故可減少對(duì)水氧的敏感性，此外，鋯還 能取代銦產(chǎn)生施主能級(jí)，故可保持載流子濃度，因此能夠避免在薄膜制備過程中由于采用 溶液法引入的雜質(zhì)造成的載流子濃度急劇下降而導(dǎo)致迀移率低的問題，本發(fā)明可制備得到 高迀移率的薄膜晶體管。其中，由于有源層采用溶液法制備，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬 氧化物薄膜晶體管還具有制備成本低的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0024] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0025] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖三；
[0026] 圖4(a)為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖四；
[0027] 圖4(b)為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖五；
[0028] 圖5(a)為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖一；
[0029] 圖5(b)為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖二；
[0030] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備薄膜晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線一；
[0031]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備薄膜晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線二；
[0032] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0033] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0034]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖三；
[0035] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖四。
[0036] 附圖標(biāo)記：
[0037] 10-襯底；11-柵極；12-柵絕緣層；13-有源層；14-源極；15-漏極；16-刻蝕阻擋層； 17-緩沖層;18-像素電極;19-公共電極;20-陽極;21-陰極;22-有機(jī)材料功能層。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管的制備方法，如圖1和圖2所示，包括在襯底10 上制備形成柵極11、柵絕緣層12、有源層13、源極14和漏極15;其中，通過溶液法制備形成所 述有源層13,所述有源層13的材料為氧化鋯銦半導(dǎo)體材料。
[0040] 溶液法包括旋涂、滴涂、印刷等，印刷可包括噴墨打印，轉(zhuǎn)印。
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例中，柵極11可以由單層或兩層及以上薄膜構(gòu)成。當(dāng)由單層薄膜構(gòu)成 時(shí)，其材料可以是導(dǎo)電材料，例如金屬、合金、導(dǎo)電金屬氧化物、摻雜硅、導(dǎo)電聚合物等。當(dāng)由 兩層及以上薄膜構(gòu)成時(shí)，可由以上材料的任意組合構(gòu)成的兩層以上的薄膜疊加而成。柵極 11的厚度可以在IOOnm~2000nm之間。
[0042]柵絕緣層12可以由單層或兩層及以上薄膜構(gòu)成。當(dāng)由單層薄膜構(gòu)成時(shí)，其材料例 如可以是二氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、氧化鋁、氧化鋁合金、氧化鐿、氧化鈦、氧化鉿、氧化 鉭、氧化鋯、聚合物絕緣材料、光刻膠等。當(dāng)由兩層及以上薄膜構(gòu)成時(shí)，可由以上材料的任意 組合構(gòu)成的兩層以上的薄膜疊加而成。柵絕緣層12的厚度可以在50nm~500nm之間。
[0043]源極14和漏極15可以由單層或兩層及以上薄膜構(gòu)成。當(dāng)由單層薄膜構(gòu)成時(shí)，其材 料可以是導(dǎo)電材料，例如金屬、合金、導(dǎo)電金屬氧化物、摻雜硅、導(dǎo)電聚合物等。當(dāng)由兩層及 以上薄膜構(gòu)成時(shí)，可由以上材料的任意組合構(gòu)成的兩層以上的薄膜疊加而成。源極14和漏 極15的厚度可以在IOOnm~2000nm之間。
[0044] 有源層的厚度可以在IOnm~IOOnm之間。
[0045] 需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，薄膜晶體管可以是底柵型，也可是頂柵型，還可 以為雙柵型。根據(jù)薄膜晶體管的類型的不同，形成柵極11、源極14和漏極15的順序也不相 同。
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管的制備方法，由于采用氧化鋯銦作為有源層 13的材料，而在氧化鋯銦里鋯有抑制氧空位的作用，故能提高穩(wěn)定性，同時(shí)，由于氧化鋯銦 中不含鋅，故可減少對(duì)水氧的敏感性，此外，鋯還能取代銦產(chǎn)生施主能級(jí)，故可保持載流子 濃度，因此能夠避免在薄膜制備過程中由于采用溶液法引入的雜質(zhì)而造成的載流子濃度急 劇下降而導(dǎo)致迀移率低的問題，本發(fā)明可制備得到高迀移率的薄膜晶體管。其中，由于有源 層13采用溶液法制備，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管還具有制備成本低的特點(diǎn)。
[0047] 優(yōu)選的，氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原子數(shù)與鋯銦原子總數(shù)的百分比[Zr/(In+Zr)] 介于0.1 %至20%之間，以1 %~16%更佳。
[0048]這樣，可保證氧化鋯銦的半導(dǎo)體性能更佳。
[0049] 考慮到噴墨打印的材料利用率以及成膜質(zhì)量較高，可以直接圖案化，而且可以實(shí) 現(xiàn)大尺寸化，因此，優(yōu)選通過噴墨打印的方法制備形成有源層13。
[0050] 此處，噴墨打印的材料需溶解在溶劑中形成溶液才可以打印，后續(xù)通過蒸發(fā)工藝 蒸發(fā)掉溶液中的溶劑，形成有源層13。
[0051 ] 其中，蒸發(fā)工藝可在150°C~300°C的溫度下進(jìn)行，持續(xù)時(shí)間可控制在0.5h~3h。
[0052] 優(yōu)選的，噴墨打印采用的溶液為In(NO3)3 · χΗ20(硝酸銦)和ZrOCl2 · χΗ20(氯氧化 鋯)溶于乙二醇單甲醚和乙二醇的混合溶液。
[0053] 優(yōu)選的，如圖3所示，在形成有源層13之后，形成源極14與漏極15之前，所述方法還 包括形成刻蝕阻擋層16。
[0054] 其中，刻蝕阻擋層16的厚度可以為50~200nm。
[0055] 本發(fā)明實(shí)施例中，形成刻蝕阻擋層16,一方面，可進(jìn)一步避免氧化鋯銦暴露在空氣 中與氧氣或水反應(yīng)，另一方面，可避免在后續(xù)形成源極14與漏極15的工藝中對(duì)有源層13的 影響。
[0056] 優(yōu)選的，如圖4(a)和圖4(b)所示，所述制備方法還包括:在襯底10表面形成緩沖層 17。這樣，可避免由于襯底10的雜質(zhì)進(jìn)入有源層13或者由于襯底本省不平坦而導(dǎo)致后續(xù)成 膜質(zhì)量較差，從而可保證薄膜晶體管的性能。
[0057] 其中，緩沖層17的厚度可以為IOOnm~300nm。
[0058] 下面提供兩個(gè)具體實(shí)施例以詳細(xì)描述上述的薄膜晶體管的制備過程，并且以實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)對(duì)薄膜晶體管的性能進(jìn)行說明。
[0059] 實(shí)施例一，提供一種如圖4(b)所示的薄膜晶體管的制備方法，如圖5(a)所示，包括 如下步驟：
[0060] S10、在襯底 10上，米用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等 離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)法沉積Si02(二氧化硅)的緩沖層17,厚度為200nm。
[0061 ]其中，襯底10可以為無堿玻璃。
[0062] Sll、在SlO的基礎(chǔ)上，采用PVD法依次沉積Mo(鉬)/Α1 (鋁)/Mo三層金屬薄膜，厚度 分別為25nm/100nm/25nm，通過光刻工藝處理，形成柵極11 〇
[0063] S12、在Sll的基礎(chǔ)上，采用TOCVD法依次沉積SiNx(氮化硅）和SiO2，厚度分別為 300nm和30nm，形成柵絕緣層12。
[0064] S13、在S12的基礎(chǔ)上，采用噴墨打印法制備氧化鋯銦半導(dǎo)體材料的有源層13,厚度 為20nm。
[0065] 其中，噴墨打印采用的溶液為In(NO3)3 · XH2O和ZrOCl2 · XH2O溶于乙二醇單甲醚和 乙二醇的混合溶液。
[0066] 氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原子數(shù)與鋯銦原子總數(shù)的百分比[Zr/(In+Zr)]可以為 1%、6%、11%、16%〇
[0067] S14、在S13的基礎(chǔ)上，在180°C在空氣中加熱2小時(shí)。
[0068] S15、在S14的基礎(chǔ)上，采用真空蒸發(fā)法制備300nm的源極14和漏極15,源極14和漏 極15的材料為Al。
[0069 ]或者，也可采用印刷的方法形成源極14和漏極15。
[0070]如圖6所示，為對(duì)S10-S15所制得的金屬氧化物薄膜晶體管在空氣中測試的轉(zhuǎn)移特 性曲線，即，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系。其中，測試條件為源極電壓(Vs)為0V，漏極電 壓(Vd)恒定為20V，柵極電壓(Vg)先從-20V到20V正掃、再從20V到-20V回掃，測試的漏極電流 (Id)。由此可知，通過溶液法制備的氧化鋯銦作為有源層的薄膜晶體管具備很好的性能，迀 移率得到大幅度提升，漏電流也較低。
[0071]下表為S10-S15所制得的金屬氧化物薄膜晶體管的參數(shù)?？梢钥闯?，Zr含量較小的 時(shí)候，Zr取代In造成的電子富余占據(jù)主導(dǎo)地位，此時(shí)，迀移率較高，關(guān)態(tài)電流較大。當(dāng)Zr含量 達(dá)到11 %時(shí)，關(guān)態(tài)電流顯著減小，雖然迀移率也在減小，但仍能滿足迀移率要求，而且正掃 和回掃之間的磁滯效應(yīng)也減小，說明這時(shí)Zr抑制氧空位的作用開始占據(jù)主導(dǎo)。
[0073]實(shí)施例二，提供一種如圖1所示的薄膜晶體管的制備方法，如圖5(b)所示，包括如 下步驟：
[0074] S20、在襯底10上，采用PVD法沉積Al (鋁)金屬薄膜，厚度為300nm，通過光刻工藝處 理，形成柵極11。
[0075]其中，襯底10可以為PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)柔性襯底。
[0076] S21、在S20的基礎(chǔ)上，采用陽極氧化法制備氧化鋁的柵絕緣層12,厚度為200nm。
[0077] S22、在S21的基礎(chǔ)上，采用噴墨打印法制備氧化鋯銦半導(dǎo)體材料的有源層13,厚度 為20nm。
[0078] 其中，噴墨打印采用的溶液為In(NO3)3 · XH2O和ZrOCl2 · XH2O溶于乙二醇單甲醚和 乙二醇的混合溶液。
[0079] 氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原子數(shù)與鋯銦原子總數(shù)的百分比[Zr/(In+Zr)]可以為 12%〇
[0080] S23、在S22的基礎(chǔ)上，在150°C在空氣中加熱2小時(shí)。
[00811 S24、在S23的基礎(chǔ)上，采用濺射方法制備ITO(氧化銦錫)金屬薄膜，厚度為500nm， 通過剝離（lift-off)的圖形化方法，形成源極14和漏極15。
[0082]如圖7所示，為對(duì)S20-S24所制得的金屬氧化物薄膜晶體管在空氣中測試的轉(zhuǎn)移特 性曲線，即，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系。其中，測試條件為源極電壓(Vs)為0V，漏極電 壓(Vd)恒定為20V，柵極電壓(Vg)先從-20V到20V正掃、再從20V到-20V回掃，測試的漏極電流 (Id)。由此可知，通過溶液法制備的氧化鋯銦作為有源層的薄膜晶體管具備很好的性能，迀 移率得到大幅度提升，漏電流也較低。
[0083]所制備的薄膜晶體管的迀移率為9.8cm2/Vs，滿足薄膜晶體管迀移率大于5cm2/Vs 的要求，說明本發(fā)明實(shí)施例制備的金屬氧化物薄膜晶體管即使在退火溫度低的情況下也具 有迀移率高的特點(diǎn)，因而可與柔性襯底兼容。
[0084] 即，本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管的襯底10可以為硬質(zhì)襯底，也可以為柔性襯底。硬 質(zhì)襯底例如為玻璃、娃片、金屬箱片、石英等。柔性襯底，其材料例如可以為PEN、PET(聚對(duì)苯 二甲酸乙二酯）、PI(聚酰亞胺）、PC(聚碳酸酯）、PEI(聚醚酰亞胺)等。
[0085] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種陣列基板的制備方法，可通過上述方法形成所述薄膜晶 體管，此外還形成第一電極。
[0086] 其中，所述陣列基板可以用于LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器），基于 此，如圖8所示，第一電極可以為像素電極18。
[0087] 在此基礎(chǔ)上，所述陣列基板的制備方法還包括:形成公共電極19。在此情況下，對(duì) 于IPS(In-Plane Switch，共平面切換）型陣列基板而言，如圖9所示，像素電極18和公共電 極19同層間隔設(shè)置，且均為條狀電極;對(duì)于ADS(Advanced-super Dimensional Switching， 高級(jí)超維場轉(zhuǎn)換）型陣列基板而言，如圖10所示，像素電極18和公共電極19不同層設(shè)置，其 中在上的電極為條狀電極，在下的電極為板狀電極。
[0088] 當(dāng)然，所述陣列基板還可以用于AM0LED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，有源矩陣有機(jī)電致發(fā)光二極管）顯示器?；诖?，如圖11所示，第一電極可 以為陽極20,在此基礎(chǔ)上，所述陣列基板的制備方法還包括:形成陰極21以及位于陽極20和 陰極21之間的有機(jī)材料功能層22。
[0089] 其中，對(duì)于所述有機(jī)材料功能層22,其可以至少包括發(fā)光層，進(jìn)一步的還可以包括 電子傳輸層和空穴傳輸層，在此基礎(chǔ)上，為了能夠提高電子和空穴注入發(fā)光層的效率，所述 有機(jī)材料功能層22還可以包括形成在陰極21與電子傳輸層之間的電子注入層，以及形成在 陽極20與空穴傳輸層之間的空穴注入層。
[0090] 具體的根據(jù)陽極20和陰極21的材料的不同，可以分為單面發(fā)光型OLED陣列基板和 雙面發(fā)光型OLED陣列基板；即：當(dāng)陽極20和陰極21中其中一個(gè)電極的材料為不透明材料時(shí)， OLED陣列基板為單面發(fā)光型；當(dāng)陽極20和陰極21的材料均為透明材料時(shí)，OLED陣列基板為 雙面發(fā)光型。
[0091] 對(duì)于單面發(fā)光型OLED陣列基板，根據(jù)陽極20和陰極21的材料的不同，又可以分為 上發(fā)光型和下發(fā)光型。具體的，當(dāng)陽極20靠近襯底設(shè)置，陰極21遠(yuǎn)離襯底設(shè)置，且陽極20的 材料為透明導(dǎo)電材料，陰極21的材料為不透明導(dǎo)電材料時(shí)，由于光從陽極20、再經(jīng)襯底一側(cè) 出射，因此，可以稱為下發(fā)光型；當(dāng)陽極20的材料為不透明導(dǎo)電材料，陰極21的材料為透明 導(dǎo)電材料時(shí)，由于光從陰極21-側(cè)出射，因此，可以稱為上發(fā)光型。當(dāng)然，也可以將上述兩種 陽極20和陰極21的相對(duì)位置進(jìn)行替換，在此再贅述。
[0092] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種薄膜晶體管，如圖1和圖2所示，包括襯底10、設(shè)置在襯底 10上的柵極11、柵絕緣層12、有源層13、源極14和漏極15;有源層12的材料為氧化鋯銦半導(dǎo) 體材料。
[0093] 本發(fā)明實(shí)施例中，柵極11可以由單層或兩層及以上薄膜構(gòu)成。當(dāng)由單層薄膜構(gòu)成 時(shí)，其材料可以是導(dǎo)電材料，例如金屬、合金、導(dǎo)電金屬氧化物、摻雜硅、導(dǎo)電聚合物等。當(dāng)由 兩層及以上薄膜構(gòu)成時(shí)，可由以上材料的任意組合構(gòu)成的兩層以上的薄膜疊加而成。柵極 11的厚度可以在IOOnm~2000nm之間。
[0094] 柵絕緣層12可以由單層或兩層及以上薄膜構(gòu)成。當(dāng)由單層薄膜構(gòu)成時(shí)，其材料例 如可以是二氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、氧化鋁、氧化鋁合金、氧化鐿、氧化鈦、氧化鉿、氧化 鉭、氧化鋯、聚合物絕緣材料、光刻膠等。當(dāng)由兩層及以上薄膜構(gòu)成時(shí)，可由以上材料的任意 組合構(gòu)成的兩層以上的薄膜疊加而成。柵絕緣層12的厚度可以在50nm~500nm之間。
[0095] 源極14和漏極15可以由單層或兩層及以上薄膜構(gòu)成。當(dāng)由單層薄膜構(gòu)成時(shí)，其材 料可以是導(dǎo)電材料，例如金屬、合金、導(dǎo)電金屬氧化物、摻雜硅、導(dǎo)電聚合物等。當(dāng)由兩層及 以上薄膜構(gòu)成時(shí)，可由以上材料的任意組合構(gòu)成的兩層以上的薄膜疊加而成。源極14和漏 極15的厚度可以在IOOnm~2000nm之間。
[0096] 有源層的厚度可以在IOnm~IOOnm之間。
[0097] 需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，薄膜晶體管可以是底柵型，也可是頂柵型，還可 以為雙柵型。根據(jù)薄膜晶體管的類型的不同，形成柵極11、源極14和漏極15的順序也不相 同。
[0098] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管的制備方法，由于采用氧化鋯銦作為有源層 13的材料，而在氧化鋯銦里鋯有抑制氧空位的作用，故能提高穩(wěn)定性，同時(shí)，由于氧化鋯銦 中不含鋅，故可減少對(duì)水氧的敏感性，此外，鋯還能取代銦產(chǎn)生施主能級(jí)，故可保持載流子 濃度，因此能夠避免在薄膜制備過程中由于采用溶液法引入的雜質(zhì)而造成的載流子濃度急 劇下降而導(dǎo)致迀移率低的問題，本發(fā)明可制備得到高迀移率的薄膜晶體管。其中，由于有源 層13采用溶液法制備，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管還具有制備成本低 的特點(diǎn)。
[0099]優(yōu)選的，氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原子數(shù)與鋯銦原子總數(shù)的百分比[Zr/(In+Zr)] 介于0.1 %至20%之間，以1 %~16%更佳。
[0100]這樣，可保證氧化鋯銦的半導(dǎo)體性能更佳。
[0101] 優(yōu)選的，如圖3所示，所述薄膜晶體管還包括設(shè)置在有源層13和源極14與漏極15之 間的刻蝕阻擋層16。
[0102] 其中，刻蝕阻擋層16的厚度可以為50~200nm。
[0103] 本發(fā)明實(shí)施例中，形成刻蝕阻擋層16,一方面，可進(jìn)一步避免氧化鋯銦暴露在空氣 中與氧氣或水反應(yīng)，另一方面，可避免在后續(xù)形成源極14與漏極15的工藝中對(duì)有源層13的 影響。
[0104] 優(yōu)選的，如圖4(a)和圖4(b)所示，所述薄膜晶體管還包括設(shè)置在襯底10表面的緩 沖層17。這樣，可避免由于襯底10的雜質(zhì)進(jìn)入有源層13或者由于襯底本省不平坦而導(dǎo)致后 續(xù)成膜質(zhì)量較差，從而可保證薄膜晶體管的性能。
[0105] 其中，緩沖層17的厚度可以為IOOnm~300nm。
[0106] 基于上述，襯底10可以為硬質(zhì)襯底，也可以為柔性襯底。硬質(zhì)襯底例如為玻璃、硅 片、金屬箱片、石英等。柔性襯底，其材料例如可以為PEN、PET、PI、PC、PEI等。
[0107] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種陣列基板，包括上述的薄膜晶體管，還包括與所述薄膜 晶體管的漏極電聯(lián)接的第一電極。
[0108] 其中，所述陣列基板可以用于LCD，基于此，如圖8所示，第一電極可以為像素電極 18。
[0109] 在此基礎(chǔ)上，如圖9和圖10所示，所述陣列基板的制備方法還包括公共電極19。
[0110] 當(dāng)然，所述陣列基板還可以用于AMOLED顯示器?；诖耍鐖D11所示，第一電極可 以為陽極20,在此基礎(chǔ)上，所述陣列基板的還包括：陰極21以及位于陽極20和陰極21之間的 有機(jī)材料功能層22。
[0111] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種顯示面板，包括上述的陣列基板。
[0112] 當(dāng)?shù)谝浑姌O為像素電極18時(shí)，該顯示面板還包括對(duì)盒基板。
[0113] 當(dāng)?shù)谝浑姌O為陽極20時(shí)，該顯示面板還包括封裝基板。
[0114] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括上述的顯示面板。
[0115] 該顯示裝置可以為IXD，也可以為OLED顯示裝置。
[0116]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種薄膜晶體管的制備方法，包括在襯底上制備形成柵極、柵絕緣層、有源層、源極 和漏極;其特征在于，通過溶液法制備形成所述有源層，所述有源層的材料為氧化鋯銦半導(dǎo) 體材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原子數(shù) 與鋯銦原子總數(shù)的百分比介于0.1-20%之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，通過溶液法制備形成所述有源層，包 括:通過噴墨打印的方法制備形成所述有源層。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，噴墨打印采用的溶液為In(NO3)3 · XH2O和ZrOCl2 · XH2O溶于乙二醇單甲醚和乙二醇的混合溶液。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在形成所述有源層之后，形 成所述源極與所述漏極之前，所述方法還包括:形成刻蝕阻擋層。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述襯底為硬質(zhì)襯底或柔性 襯底。7. -種陣列基板的制備方法，包括形成薄膜晶體管和與所述薄膜晶體管的漏極電聯(lián)接 的第一電極;其特征在于，通過權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法形成所述薄膜晶體管。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述第一電極為陽極;所述制備方法 還包括:形成陰極以及位于所述陽極和所述陰極之間的有機(jī)材料功能層;或者， 所述第一電極為像素電極。9. 一種薄膜晶體管，包括襯底、設(shè)置在所述襯底上的柵極、柵絕緣層、有源層、源極和漏 極;其特征在于，所述有源層的材料為氧化鋯銦半導(dǎo)體材料。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述氧化鋯銦半導(dǎo)體材料中鋯原 子數(shù)與鋯銦原子總數(shù)的百分比介于0.1%至20%之間。11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述襯底為硬質(zhì)襯底或柔性襯底。12. -種陣列基板，其特征在于，包括權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，還包括 與所述薄膜晶體管的漏極電聯(lián)接的第一電極。13. -種顯示面板，其特征在于，包括權(quán)利要求12所述的陣列基板。14. 一種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求13所述的顯示面板。
【文檔編號(hào)】H01L21/84GK105914150SQ201610282800
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】閆梁臣, 袁廣才, 徐曉光, 王磊, 彭俊彪, 蘭林鋒
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 華南理工大學(xué)