[发明专利]主动元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，且特别是涉及一种主动元件。

背景技术

目前最为普及的液晶显示器主要是由薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光基板以及夹于二者之间的液晶层所构成。在现有习知的薄膜晶体管阵列基板上，多采用非晶硅(a-Si)薄膜晶体管或低温多晶硅薄膜晶体管作为各个子像素的切换元件。近年来，已有研究指出氧化物半导体(oxide semiconductor)薄膜晶体管相较于非晶硅薄膜晶体管，具有较高的场效应迁移率(field-effect mobility)，且氧化物半导体薄膜晶体管相较于低温多晶硅薄膜晶体管更具有较佳的临界电压(threat hold voltage，Vth)均匀性。因此，氧化物半导体薄膜晶体管有潜力成为下一代平面显示器的关键元件。然而，现有习知的氧化物半导体薄膜晶体管在现行架构下其场效应迁移率不易更进一步的被提升。

有鉴于上述现有的氧化物半导体薄膜晶体管存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的主动元件，能够改进一般现有的氧化物半导体薄膜晶体管，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的氧化物半导体薄膜晶体管存在的缺陷，而提供一种主动元件，具有较佳的场效应迁移率(field-effect mobility)。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的主动元件，设置于基板上。主动元件包括栅极、氧化物半导体通道层、栅绝缘层、多条纳米导线、源极与漏极。栅绝缘层配置于栅极与氧化物半导体通道层之间。纳米导线分布于氧化物半导体通道层中，其中纳米导线不接触栅绝缘层，而纳米导线沿一个方向排列且大致上彼此互不交错。源极与漏极配置于氧化物半导体通道层的相对两侧，其中氧化物半导体通道层的一部分暴露于源极与漏极之间。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在本发明的一个实施例中，上述的氧化物半导体通道层位于栅极与基板之间，而源极与漏极位于栅绝缘层与基板之间。

在本发明的一个实施例中，上述的氧化物半导体通道层的材质包括氧化铟镓锌(Indium-Gallium-Zinc Oxide，IGZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(Indium-Zinc Oxide，IZO)或氧化锌铟锡(Indium-Zinc-Tin Oxide，ZITO)。

在本发明的一个实施例中，上述的纳米导线的材质包括银、金、铂、钯、钼、铝或上述的组合。

在本发明的一个实施例中，上述的每一条纳米导线的直径大于等于10纳米且小于等于200纳米。

在本发明的一个实施例中，上述的每一条纳米导线的长度介于100纳米至1000纳米之间。

在本发明的一个实施例中，上述的纳米导线的密度至少为6×10⁶(1/平方公分)。

在本发明的一个实施例中，上述的方向与源极至漏极的方向平行。

在本发明的一个实施例中，上述的纳米导线排列于同一水平线上。

在本发明的一个实施例中，上述的纳米导线包括阵列式纳米导线。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：基于上述，由于本发明的氧化物半导体通道层中分布有呈一个方向排列的纳米导线，其中纳米导线可增加元件的导通电流并减少漏电流现象。因此，本发明的主动元件可具有较高的场效应迁移率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一个实施例的一种主动元件的剖面示意图。

图1B为图1A的氧化物半导体通道层、纳米导线、源极与漏极的俯视示意图。

图2为本发明的另一个实施例的一种主动元件的剖面示意图。

【主要元件符号说明】

10：基板                           100a、100b：主动元件

110a、110b：栅极                   120a、120b：栅绝缘层

130a、130b：氧化物半导体通道层     140a、140b：纳米导线