[发明专利]薄膜晶体管、其制备方法及有机发光二极管显示设备

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，包括：

基板；

缓冲层，形成于所述基板上；

第一半导体层和第二半导体层，置于所述缓冲层上，所述第二半导体层形 成于所述第一半导体层上；

栅极电极，置于所述基板上并且与所述第一半导体层和所述第二半导体层 绝缘；和

栅极绝缘层，用于将所述栅极电极与所述第一半导体层和所述第二半导体 层绝缘；以及

源极电极和漏极电极，与所述栅极电极绝缘并且连接到所述第二半导体层，

其中所述第二半导体层包括源极区、漏极区以及置于所述源极区与所述漏 极区之间的沟道区，

其中所述第二半导体层的晶粒大于所述第一半导体层的晶粒，并且其中所 述第二半导体层的晶粒比所述第一半导体层的晶粒大3到4倍。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述第一半导体层和所述第二 半导体是通过金属催化剂从非晶硅结晶而成的多晶硅层。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述第一半导体层是第一超晶 粒硅结晶区，并且所述第二半导体层是第二超晶粒硅结晶区。

4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中与所述第二半导体层相比，所 述第一半导体层包括更多的金属催化剂。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中：

所述缓冲层直接置于所述基板上；

所述第一半导体层直接置于所述缓冲层上；

所述第二半导体层直接置于所述第一半导体层上；

所述栅极绝缘层被设置以至少覆盖所述第一半导体层和所述第二半导体 层；以及

所述栅极电极置于所述第二半导体层之上的所述栅极绝缘层上。

6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中所述栅极绝缘层覆盖所述基板 的整个表面。

7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中

所述缓冲层直接置于所述基板上；

所述栅极电极直接置于所述缓冲层上；

所述栅极绝缘层被设置以至少覆盖所述栅极电极；

第一半导体层置于所述栅极电极之上的所述栅极绝缘层上；以及

所述第二半导体层置于所述第一半导体层上。

8.根据权利要求7所述薄膜晶体管，其中所述栅极绝缘层覆盖所述基板的 整个表面。

9.一种制备薄膜晶体管的方法，包括：

在基板上形成缓冲层；

在所述缓冲层上形成第一半导体层和第二半导体层；

利用金属催化剂使所述第一半导体层和所述第二半导体层结晶成多晶硅；

形成栅极绝缘层以至少覆盖所述第一半导体层和所述第二半导体层；

在所述栅极绝缘层上形成栅极电极；以及

形成与所述栅极电极绝缘并连接到所述第二半导体层的源极电极和漏极电 极，

其中通过留在所述第一半导体层中的扩散到第二非晶硅层中的残留金属催 化剂来结晶所述第二半导体层，

其中所述第二半导体层的晶粒大于所述第一半导体层的晶粒，并且其中所 述第二半导体层的晶粒比所述第一半导体层的晶粒大3到4倍。

10.根据权利要求9所述的制备薄膜晶体管的方法，其中使所述第一半导 体层和所述第二半导体层结晶包括：

在所述缓冲层上形成第一非晶硅层；

在所述第一非晶硅层上形成金属催化剂层；

将所述基板退火以使所述第一非晶硅层结晶成第一金属催化剂结晶区；

在所述第一金属催化剂结晶区上形成第二非晶硅层；

将所述第二非晶硅层退火以形成第二金属催化剂结晶区；以及

对所述第一金属催化剂结晶区和所述第二金属催化剂结晶区进行图案化以 形成所述第一半导体层和所述第二半导体层。

11.根据权利要求10所述的制备薄膜晶体管的方法，其中使所述第一半导 体层和所述第二半导体层结晶进一步包括：

在形成所述金属催化剂层之前，在所述第一非晶硅层上形成覆盖层。