[发明专利]薄膜晶体管和薄膜晶体管阵列面板

说明书

技术领域

本发明的示范性实施方式涉及一种薄膜晶体管和薄膜晶体管阵列面板。

背景技术

通常，诸如液晶显示器、有机发光二极管显示器等平板显示器包括多对场产生电极和夹置于场产生电极之间的电-光有源层。液晶显示器包括液晶层作为电-光有源层，有机发光二极管显示器包括有机发光层作为电-光有源层。

一对场产生电极中的一个通常连接到开关元件以接收电信号，电-光有源层将电信号转换为光信号，由此显示图像。

在平板显示器中，薄膜晶体管（TFT）是通常用作开关元件的三端子元件。平板显示器还包括信号线，诸如栅线和数据线，栅线传输用于控制薄膜晶体管的扫描信号，数据线传输施加到像素电极的信号。

随着显示装置变得更大，为了实现高速驱动，已经研究了氧化物半导体技术，还研究了用于减小信号线中的电阻的方法。

近年来，已经提出了以铜取代已知的金属布线材料的方法，铜与已知的金属布线材料相比具有更好的电阻特性和更好的电迁移特性。

然而，铜与玻璃基板具有弱的粘附性，即使在诸如200℃的相对低的温度下也可能扩散到绝缘层或半导体层，因此使得实质上难以将铜应用为单独的金属布线材料。

因此，为了防止扩散，已经提出了可以在玻璃基板与栅极布线之间以及在半导体层与数据布线之间形成阻挡金属层，该阻挡金属层是能够改善粘附特性并防止向半导体层扩散的铜布线结构。

在背景技术部分公开的以上信息仅仅是为了提高对本发明的背景的理解，因此可能包含未形成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

提供阻挡层以防止主布线层的金属材料的扩散，阻挡层可以包括各种金属和金属材料，诸如锰、钛等。然而，在使用氧化物半导体的情况下，存在氧化物半导体的组成成分的一部分由于与氧结合的金属特性而被提取（extract）的问题。这导致在氧化物半导体与阻挡层之间的界面中形成突起。

本发明的示范性实施方式提供一种包括阻挡层的薄膜晶体管及相应的薄膜晶体管阵列面板，该阻挡层防止主布线层的金属材料扩散并减少诸如突起的外来物质缺陷。

应该理解，上述一般描述及下面的详细描述是示范性和说明性的，旨在提供对本发明的进一步解释。

本发明的一示范性实施方式提供一种薄膜晶体管，包括：基板；栅电极，设置在基板上；半导体层，设置在基板上，半导体层具有沟道区；源电极和漏电极，关于半导体层的沟道区彼此间隔开；绝缘层，设置在栅电极与半导体层之间；和阻挡层，设置在半导体层与源电极之间以及半导体层与漏电极之间，其中阻挡层包括石墨烯。薄膜晶体管还可以包括设置在源电极和漏电极上的盖层。盖层可以包括石墨烯。阻挡层可以接触源电极和漏电极。薄膜晶体管还可以包括设置在盖层上的钝化层。钝化层可以接触半导体层的相应于沟道区的上表面。半导体层可以包括氧化物半导体。半导体层可以包括锌（Zn）、铟（In）、锡（Sn）、镓（Ga）和铪（Hf）中至少之一。半导体层可以包括非晶硅。薄膜晶体管还可以包括设置在半导体层与阻挡层之间的欧姆接触层。源电极和漏电极可以包括下层和设置在下层上的上层，下层包括铜、锰和钛中至少之一，上层包括铜。

本发明的另一示范性实施方式提供一种薄膜晶体管阵列面板，包括：基板；设置在所述基板上的栅线和栅电极，栅线和栅电极彼此连接；栅绝缘层，设置在栅线和栅电极上；半导体层，设置在栅绝缘层上；设置在半导体层上的数据线和连接到数据线的源电极；漏电极，与源电极间隔开；钝化层，设置在数据线、源电极和漏电极上并具有接触孔；像素电极，设置在钝化层上并通过接触孔连接到漏电极；和阻挡层，设置在半导体层与源电极之间以及半导体层与漏电极之间，其中阻挡层包括石墨烯。薄膜晶体管阵列面板还可以包括设置在源电极与钝化层之间以及漏电极与钝化层之间的盖层。盖层可以包括石墨烯。阻挡层可以接触源电极和漏电极。钝化层可以接触半导体层的上表面，半导体层具有沟道区。半导体层可以包括氧化物半导体。半导体层可以包括锌（Zn）、铟（In）、锡（Sn）、镓（Ga）和铪（Hf）中至少之一。半导体层可以包括非晶硅。薄膜晶体管阵列面板还可以包括设置在半导体层与阻挡层之间的欧姆接触层。源电极和漏电极可以包括下层和设置在下层上的上层，下层包括铜、锰和钛中至少之一，上层包括铜。根据本发明的示范性实施方式，可以通过由石墨烯形成的阻挡层而防止布线材料的扩散，并防止在使用氧化物半导体作为半导体层时产生突起。

本发明的其他特征将在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述而变得明显，或者可以通过实践本发明而获知。

附图说明