[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，包括设置在基板上的栅极、栅绝缘层、金属氧化物半导体有源层、源极和漏极；其特征在于，

所述金属氧化物半导体有源层设置在所述基板与所述源极和所述漏极之间，且与所述源极和所述漏极之间的间隙对应；

所述薄膜晶体管还包括与所述金属氧化物半导体有源层同层设置且接触的第一图案和第二图案；所述第一图案与所述源极对应且直接接触，所述第二图案与所述漏极对应且直接接触；

其中，所述第一图案和所述第二图案均包括氧化锌系二元金属氧化物，所述金属氧化物半导体有源层包括氧化锌系多元金属氧化物半导体，且所述氧化锌系多元金属氧化物为在所述氧化锌系二元金属氧化物中注入金属掺杂离子得到的金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管为底栅型；

所述薄膜晶体管还包括设置在所述源极和所述漏极上方的保护层。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管为顶栅型。

4.根据权利要求1至3任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，

所述氧化锌系二元金属氧化物包括铟锌氧化物IZO、或铝锌氧化物AZO、或镓锌氧化物GZO、或锡锌氧化物TZO；

所述金属掺杂离子包括镓离子Ga³⁺、锡离子Sn²⁺、铪离子Hf⁴⁺、铝离子Al³⁺、以及铟离子In³⁺中的至少一种。

5.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的薄膜晶体管。

6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求5所述的阵列基板。

7.一种薄膜晶体管的制备方法，包括在基板上形成栅极、栅绝缘层、金属氧化物半导体有源层、源极和漏极；其特征在于，

所述在基板上形成金属氧化物半导体有源层包括：

在基板上形成氧化锌系二元金属氧化物图案层，所述图案层包括与所述源极对应的第一图案、与所述漏极对应的第二图案、以及与所述源极和所述漏极之间的间隙对应的第三图案，且所述氧化锌系二元金属氧化物图案层与所述源极和所述漏极直接接触；

以形成在所述源极和所述漏极上方的绝缘层为阻挡层，采用离子注入技术向所述氧化锌系二元金属氧化物图案层注入金属掺杂离子，将所述第三图案的所述氧化锌系二元金属氧化物转化为氧化锌系多元金属氧化物半导体，形成所述金属氧化物半导体有源层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述薄膜晶体管为底栅型；

所述方法还包括：在形成所述源极和所述漏极的基板上形成保护层；

其中，所述以绝缘层为阻挡层，采用离子注入技术向所述氧化锌系二元金属氧化物图案层注入金属掺杂离子，将所述第三图案的所述氧化锌系二元金属氧化物转化为氧化锌系多元金属氧化物半导体，形成所述金属氧化物半导体有源层包括：

以所述保护层为阻挡层，采用离子注入技术向所述氧化锌系二元金属氧化物图案层注入金属掺杂离子，将未被所述源极和所述漏极阻挡的所述第三图案的所述氧化锌系二元金属氧化物转化为氧化锌系多元金属氧化物半导体，形成所述金属氧化物半导体有源层。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述薄膜晶体管为顶栅型；

其中，所述以绝缘层为阻挡层，采用离子注入技术向所述氧化锌系二元金属氧化物图案层注入金属掺杂离子，将所述第三图案的所述氧化锌系二元金属氧化物转化为氧化锌系多元金属氧化物半导体，形成所述金属氧化物半导体有源层包括：

以所述栅绝缘层为阻挡层，采用离子注入技术向所述氧化锌系二元金属氧化物图案层注入金属掺杂离子，将未被所述源极和所述漏极阻挡的所述第三图案的所述氧化锌系二元金属氧化物转化为氧化锌系多元金属氧化物半导体，形成所述金属氧化物半导体有源层。

10.根据权利要求7至9任一项所述的方法，其特征在于，在所述采用离子注入技术向所述氧化锌系二元金属氧化物图案层注入金属掺杂离子之后，所述方法还包括进行退火处理。

11.根据权利要求7至9任一项所述的方法，其特征在于，

所述氧化锌系二元金属氧化物包括铟锌氧化物IZO、或铝锌氧化物AZO、或镓锌氧化物GZO、或锡锌氧化物TZO；

所述金属掺杂离子包括镓离子Ga³⁺、锡离子Sn²⁺、铪离子Hf⁴⁺、铝离子Al³⁺、以及铟离子In³⁺中的至少一种。