[实用新型]一种薄膜晶体管结构、液晶面板和液晶显示装置

说明书

本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种薄膜晶体管结构、液晶面板和液晶显示装置。 

现有的液晶面板多采用薄膜晶体管（TFT）来控制液晶分子的偏转。传统TFT制作工艺是在玻璃基板上依次形成TFT的闸极、源极和漏极，源极和漏极之间通过有源层连接，通常有源层的材质选用非晶质硅材质。随着技术的发展，研究人员开始用氧化铟镓锌（Indium Gallium Zinc Oxide，简称IGZO）作为有源层材料，用于替代N+/a‑Si（如图1所示）。IGZO与非晶质硅材料相比，IGZO能够缩小TFT尺寸，将简单的外部电路整合至面板之中，使移动装置更轻薄，耗电量也降至之前的三分之二；IGZO还可提高液晶面板画素的开口率，较易实现高精细化，电子迁移率快20到30倍，可以大大降低液晶屏幕的响应时间。 

但在实际使用过程中，采用IGZO的TFT的特性效率并不理想。如图2所示，中间电流随电压缓慢上升，需超过10伏特才可得到大于10x10^‑6的电流值。通常定义电压值10伏特为Ion(TFT导通时的电流值)，负5伏特为Ioff(TFT关闭时的电流值)，Ion/Ioff大于10⁶才认定为可以应用在TFT器件中，而图2中的Ion/Ioff小于10³，使得现有的IGZO的TFT特性效率并不高。 

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以提升IGZO的TFT特性效率的一种薄膜晶体管结构、液晶面板和液晶显示装置。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种薄膜晶体管结构，包括第一金属层，所述第一金属层上设有绝缘层，所述绝缘层表面覆盖有第二金属层，所述第二金属层在所述第一金属 层正上方对应区域设有缺口，所述绝缘层在所述缺口对应区域设有凹槽，所述第二金属层、缺口和凹槽表面覆盖有氧化铟镓锌材质的有源层。 

进一步的，所述凹槽与所述缺口的形状一致。此为一种具体的有源层结构，凹槽的形状就跟缺口保持一致，在制造过程中就能以源极金属层和漏极金属层为掩体，直接从缺口处蚀刻出凹槽，无须额外制作光罩，降低了制造成本。 

进一步的，所述第二金属层以缺口为界，缺口一端形成薄膜晶体管的源极金属层，缺口另一端形成薄膜晶体管的漏极金属层；所述有源层包括与源极金属层接触的第一区；与漏极金属层接触的第二区；铺设在所述凹槽表面的第三区，铺设在所述源极金属层一侧缺口的侧壁、连接第一区和第三区的第四区；铺设在所述缺口的另一侧壁、连接第二区和第三区的第五区。此为一种具体的第二金属层和有源层结构。 

进一步的，所述凹槽的深度为所述绝缘层最大厚度的0.1%～60%。所述凹槽的深度为绝缘层上表面和凹槽底部之间的距离。此为一种凹槽深度的取值范围。只要超出0.1%，即可去除绝缘层中大部分材质不纯的表面物质，同时又留有足够的绝缘层，达到较优的TFT特性。 

进一步的，所述凹槽的深度为所述绝缘层最大厚度的0.2%～50%。此为凹槽深度优选的取值范围。在此范围内，可以基本保证可以完全去除绝缘层中材质不纯的表面物质，同时又留有足够的绝缘层，达到较优的TFT特性。 

进一步的，所述凹槽的深度为所述绝缘层最大厚度的0.2%～50%。此为凹槽深度优选的取值范围。在此范围内，可以基本保证可以完全去除绝缘层中材质不纯的表面物质，同时又留有足够的绝缘层，达到较优的TFT特性。 

进一步的，所述第二金属层及有源层表面覆盖有配向层。配向层可以对液晶分子的方向进行初始定位。 

进一步的，所述配向层表面覆盖有透明电极。透明电极跟缺口一端的第二金属层电连接，用于控制液晶分子的偏转角度。 

进一步的，所述凹槽与所述缺口的形状一致；所述第二金属层以缺口为界，缺口一端形成薄膜晶体管的源极金属层，缺口另一端形成薄膜晶体管的漏极金属层；所述有源层包括与源极金属层接触的第一区；与漏极金属层接触的第二区；铺设在所述凹槽表面的第三区，铺设在所述源极金属层一侧缺口的侧壁、连接第一区和第三区的第四区；铺设在所述缺口的另一侧壁、连接第二区和第三区的第五区；所述凹槽的深度为所述绝缘层最大厚度的0.1%～60%；所述第二金属层及有源层表面覆盖有配向层；所述配向层在漏极金属层表面覆盖有透明电极。 

一种液晶面板，包括本发明所述的一种薄膜晶体管结构。 

一种液晶显示装置，包括本发明所述的一种液晶面板。 

一种薄膜晶体管的制作方法，包括步骤： 

A、在基板上依次形成第一金属层、绝缘层、第二金属层；