[发明专利]一种具有微通道结构的TFT基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备薄膜晶体管(TFT)的一种具有微通道结构的TFT基板，以及制备这种TFT基板的方法，采用这种TFT基板制备的非晶硅TFT，特别适用于驱动有机电致发光器件(OLED)。

背景技术

通常，用来制备驱动OLED的TFT基板有三种，包括非晶硅TFT基板、低温多晶硅TFT基板与单晶硅TFT基板。前两种基板都是将TFT直接制作在玻璃基板上，而单晶硅TFT基板是在单晶硅晶圆上制作的TFT。其中，非晶硅TFT基板有制备工艺相对简单、设备投入相对较少、制备成本相对较低等优点。

OLED器件是属于电流型驱动的显示器件，其正常工作的关键是在于驱动电路应能给其提供足够大的工作电流。由于非晶硅TFT载流子迁移速率较低温多晶硅TFT载流子迁移速率低两个数量级，传统的非晶硅TFT在OLED小尺寸显示屏中无法提供足够大的工作电流，这样造成小尺寸OLED显示屏的亮度较低，无法进行正常工作。因此，对于用于诸如手机显示屏的小尺寸OLED显示屏，都是采用低温多晶硅TFT驱动。然而，制备低温多晶硅TFT的多晶硅薄膜层有两种方法，一种是金属横向诱导法(MILC)，另一种是准分子激光退火(ELA)。MILC制备的低温多晶硅薄膜由于金属粒子无法完全清除，其制作的TFT的光电性能不能达到OLED器件正常工作的要求。

目前，市场上销售的有源OLED产品所使用的低温多晶硅TFT基板都是采用的准分子激光退火方法来实现的，这种方法制备低温多晶硅薄膜有以下不足之处：其一，ELA设备的价格非常昂贵，一台ELA生产设备的价格大概是在千万美元以上，造成低温多晶硅薄膜基板的制备成本的增加。其二，用ELA方法在晶化非晶硅薄膜需要较长的时间，增加了低温多晶硅薄膜基板的制备周期，相应的生产线的产能就会受到影响。

发明内容

本发明的目的是为了提高低温多晶硅薄膜基板的生产效率，减少低温多晶硅薄膜基板的制备成本，提出一种具有微通道结构的TFT基板及其制备方法。

该微通道结构的TFT基板包括玻璃基板，其特征是：还包括非晶硅薄膜和位于非晶硅薄膜上下的两层MgO薄膜，其中一层MgO薄膜(3)附着于玻璃基板上。

所述非晶硅薄膜的厚度为0.1-0.2μm，所述MgO膜的厚度为0.1-0.2μm。

该微通道结构的TFT基板的制备方法包括如下步骤：A、下层MgO薄膜的沉积：将玻璃基板放入Sputter设备的基板座上，对系统抽真空，对玻璃基板进行加热，然后开启射频电源，进行MgO薄膜的均匀生长，直到达到所需的厚度为止；B、中间层非晶硅薄膜的沉积：将步骤A得到的基板放入PECVD的基板座上，对系统抽真空，对玻璃基板进行加热，将反应气体材料硅烷通过气体接入装置送入PECVD反应腔体内，根据非晶硅薄膜厚度的要求，调节气体的流量至所需的值，然后开启反应室电源使气体在反应腔体中产生辉光放电，使非晶硅薄膜就在玻璃基板上均匀的生长到所需的厚度；C、上层MgO薄膜沉积：将步骤B得到的基板放入Sputter设备的基板座上，对系统抽真空，对玻璃基板进行加热，然后开启射频电源，调节好工艺参数，进行MgO薄膜的均匀生长，直到达到所需的厚度为止。

在步骤A和C中，玻璃基板的温度为270-330℃左右，在步骤B中玻璃基板的温度为180-220℃。

本发明具有以下优点：

一、使用了微通道结构的TFT基板，与低温多晶硅薄膜相比，由于非晶硅薄膜层夹在两层MgO薄膜层之间，这种结构的非晶硅薄膜具有这样的特性：由于MgO薄膜的二次电子发射系数大，当具有一定能量的电子轰击到MgO薄膜，可以得到更多的自由电子。即在不加电压的情况下，其电阻率很大；但是如果加上大于一定的阈值电压，非晶硅薄膜中产生很少的游离的载流子(电子)，在电场作用下定向迁移，当电子与MgO薄膜发生碰撞时，会从MgO薄膜中带出更多的载流子。换一个角度来说，当这种微通道结构的TFT基板在加上一定的电压后，具有较高的载流子迁移率。在这种情况下，用微通道结构非晶硅薄膜制备的TFT，其性能应该接近于低温多晶硅薄膜制备的TFT性能。

二、用此微通道结构的TFT基板来制备OLED用的TFT，在不降低其驱动性能的同时，大幅度地降低了TFT基板的制作成本，有效的简化了TFT基板的制备工艺。

三、用此微通道结构的TFT基板来制备OLED用的TFT，同时还可以极大地提高TFT基板的生产产能，减少了TFT基板的制备时间周期。

附图说明

附图是本发明具体实施方式TFT基板示意图。

具体实施方式

实施例一：