[发明专利]薄膜晶体管及主动矩阵式平面显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种薄膜晶体管及主动矩阵式平面显示装置。

背景技术

目前，Oxide TFT（氧化物薄膜晶体管）因其制备温度要求低，迁移率高等优势已经普遍应用于高频显示和高分辨率显示产品。

Oxide TFT技术是将原本的硅半导体材料部分置换成氧化物半导体如IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide,铟镓锌氧化物)，以形成TFT半导体层。

但是，Oxide TFT中由IGZO形成的半导体层极容易受H-based bonds（含有氢元素的键结）的影响，当GI（Gate Insulator，栅极绝缘层）层含有较高的N-H bond（氮氢键）时会产生高GI/IGZO interfacial trap density（界面陷阱密度）,从而造成oxide TFT电性异常。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种薄膜晶体管及主动矩阵式平面显示装置，能够有效阻挡栅极绝缘层中所含的氢元素的键结对薄膜晶体管电性的影响，因此，保证了薄膜晶体管电性正常及主动矩阵式平面显示装置的显示品质。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：栅极；第一绝缘层，设置在栅极上；源极和漏极，分别设置在第一绝缘层上；以及多个氧化物半导体层，依次层叠设置在源极和漏极以及第一绝缘层之间，其中，多个氧化物半导体层包括紧靠第一绝缘层设置的第一氧化物半导体层以及与源极和漏极电性连接的第二氧化物半导体层，第一氧化物半导体层的电阻率大于10⁴Ω.cm，第二氧化物半导体层的电阻率小于1Ω.cm。

其中，在多个氧化物半导体层中，第一氧化物半导体层的氧含量高于第二氧化物半导体层的氧含量。

其中，第二氧化物半导体层的载流子浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

其中，第一氧化物半导体层的载流子浓度小于1×10¹⁵cm^-3。

其中，每一氧化物半导体层的组成成分包括锌的氧化物、锡的氧化物、铟的氧化物以及镓的氧化物中的至少一种。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种主动矩阵式平面显示装置，该主动矩阵式平面显示装置包括阵列基板，阵列基板包括：基底；栅极，设置在基底上；第一绝缘层，设置在栅极上；源极和漏极，设置在第一绝缘层上；以及多个氧化物半导体层，依次层叠设置在源极和漏极以及第一绝缘层之间，其中，多个氧化物半导体层包括紧靠第一绝缘层设置的第一氧化物半导体层以及与源极和漏极电性连接的第二氧化物半导体层，第一氧化物半导体层的电阻率大于10⁴Ω.cm，第二氧化物半导体层的电阻率小于1Ω.cm。

其中，在多个氧化物半导体层中，第一氧化物半导体层的氧含量高于第二氧化物半导体层的氧含量。

其中，第二氧化物半导体层的载流子浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

其中，第一氧化物半导体层的载流子浓度小于1×10¹⁵cm^-3。

其中，每一氧化物半导体层的组成成分包括锌的氧化物、锡的氧化物、铟的氧化物以及镓的氧化物中的至少一种。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在源极和漏极以及第一绝缘层之间依次层叠设置多个氧化物半导体层，并且设置多个氧化物半导体层中紧靠第一绝缘层设置的第一氧化物半导体层的电阻率大于10⁴Ω.cm，设置多个氧化物半导体层中与源极和漏极电性连接的第二氧化物半导体层的电阻率小于1Ω.cm。由于第一氧化物半导体层和第二氧化物半导体层的电阻率差异很大，在薄膜晶体管工作时，载流子通道会形成于第一氧化物半导体层与第二氧化物半导体层之界面，载流子于缺陷较少的同质界面进行传输,可有效提升薄膜晶体管的电子迁移率(mobility)，同时，第一氧化物半导体层可有效地阻挡栅极绝缘层中含有氢元素的键结对薄膜晶体管电性的影响，因此，保证了薄膜晶体管电性正常及主动矩阵式平面显示装置的显示品质。

附图说明

图1是本发明一种薄膜晶体管实施例的结构示意图；

图2是本发明一种主动矩阵式平面显示装置实施例的结构示意图；

图3是图2所示的主动矩阵式平面显示装置中阵列基板的结构示意图。

具体实施方式