[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

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置。

背景技术

随着显示器尺寸的不断增大以及驱动电路频率的不断提高，现有的非晶硅薄膜晶体管的迁移率已经难以满足需求。

高迁移率的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)有多晶硅TFT和金属氧化物TFT。但多晶硅TFT的均一性差，制作工艺复杂，且受到激光晶化等设备的限制，不利于大规模生产；而金属氧化物TFT的迁移率高、均一性好、透明、制作工艺简单，可以更好地满足大尺寸的液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)、有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)、以及高分子发光二极管显示器(Polymer Light Emitting Diode，简称PLED)的需求，受到了广泛的关注。

一般情况下，对于薄膜晶体管而言，在源、漏极与半导体有源层之间的接触表面上会产生一定的能量势垒，从而形成接触电阻；该能量势垒可以阻碍载流子的运动。当界面处的能量势垒较大，形成肖特基接触时，便容易引起信号的损失，从而影响TFT的性能。

此外，现有的金属氧化物TFT的制备过程中，后续的制备工艺可能会对金属氧化物半导体有源层产生损害，导致TFT性能的恶化。

因此，如何保证TFT的性能十分重要。

发明内容

本发明的实施例提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置，可解决源、漏极与半导体有源层之间的接触电阻问题，同时避免制备过程中对半导体有源层的损伤。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种薄膜晶体管，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；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。

可选的，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。

可选的，所述薄膜晶体管为顶栅型。

进一步可选的，所述氧化锌系二元金属氧化物包括铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，简称IZO)、或铝锌氧化物(Aluminum Zinc Oxide，简称AZO)、或镓锌氧化物(Gallium Zinc Oxide，简称GZO)、或锡锌氧化物(Tin Zinc Oxide，简称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。

还提供一种阵列基板，包括上述的薄膜晶体管。

还提供一种显示装置，包括上述的阵列基板。

另一方面，提供一种上述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。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。