[发明专利]一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板。

背景技术

常用的平板显示面板包括液晶显示面板(Liquid Crystal Display，简称LCD)和有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)显示面板，不管是LCD还是OLED显示面板，都包括阵列基板，阵列基板中包括多个呈阵列排布的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)构成的像素电路，每一像素电路对应一个子像素单元，薄膜晶体管作为显示面板像素的控制开关，直接关系到高性能平板显示面板的发展方向。

目前，阵列基板中的薄膜晶体管包括栅极、源漏极以及形成在源漏极与栅极之间的有源层，为提高显示面板的性能，需要尽量提高有源层的载流子迁移率，金刚石单晶拥有较高的载流子迁移率以及良好的TFT特性，是潜在的下一代TFT优良材料，然而，由于该材料具有较大的迁移率，导致TFT器件的漏电流较大，影响TFT的工作特性，长期影响会导致TFT特性恶化，影响产品的品质。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板，以减少薄膜晶体管的漏电流。

第一方面，本发明提供一种薄膜晶体管，包括：设置在衬底上的有源层，所述有源层包括中间沟道区，分别设置在所述中间沟道区外侧的第一高阻区和第二高阻区，以及设置在所述第一高阻区外侧的源区和设置在所述第二高阻区外侧的漏区；

其中，所述有源层的基体材料为金刚石单晶。

可选的，所述中间沟道区、源区和漏区的基体材料为(111)面金刚石单晶，所述第一高阻区和第二高阻区的基体材料为(100)面金刚石单晶。

可选的，所述有源层经过等离子体和极性气体处理。

可选的，所述薄膜晶体管还包括：设置在所述源区上的源极和设置在所述漏区上的漏极，并且所述源极与所述源区之间和所述漏极与所述漏区之间还包括碳化金属层。

可选的，所述薄膜晶体管还包括：栅绝缘层和栅电极；

所述栅绝缘层设置在所述有源区上，所述栅电极设置在所述栅绝缘层上；所述栅绝缘层还设置有暴露所述源区的第一过孔和所述漏区第二过孔，所述源极和所述漏极分别形成在所述源区的第一过孔中和所述漏区第二过孔中。

第二方面，本发明还提供了一种阵列基板，包括上述的薄膜晶体管。

第三方面，本发明还提供了一种薄膜晶体管的制作方法，包括：

在衬底上沉积金刚石单晶，形成有源层；

分别在所述有源层的中间沟道区外侧设置第一高阻区和第二高阻区；

对位于所述第一高阻区外侧的有源层和位于所述第二高阻区外侧的有源层进行掺杂，从而分别形成源区和漏区。

可选的，所述沉积的金刚石单晶为(111)面金刚石单晶；

所述分别在所述有源层的中间沟道区外侧设置第一高阻区和第二高阻区包括：

刻蚀掉预定第一高阻区和预定第二高阻区的(111)面金刚石单晶，沉积(100)面金刚石单晶。

可选的，所述方法还包括：

在所述有源层上形成栅绝缘层，在所述栅绝缘层上形成栅电极；

在所述源区和所述漏区分别刻蚀第一过孔和第二过孔，分别沉积金属形成源极和漏极。

可选的，所述方法还包括：

对所述源极和漏极进行快速热退火处理，以分别在所述源极与所述源区之间和所述漏极与所述漏区之间形成碳化金属层。

可选的，所述在衬底上沉积金刚石单晶，包括：

在所述衬底上沉积(111)面金刚石单晶，沉积温度为780-850℃，沉积压力16-18KPa，甲烷与氢气流量比为0.5％-1％，沉积功率为3-5KW，沉积速率为0.01-0.02um/min，沉积时间为10-15min。

可选的，所述刻蚀掉预定第一高阻区和预定第二高阻区的(111)面金刚石单晶，沉积(100)面金刚石单晶，包括：

在预定第一高阻区和第二高阻区沉积(100)面金刚石单晶，沉积温度为900-1000℃，沉积压力21-23KPa，甲烷与氢气流量比为3％-4％，沉积功率为5-7KW，沉积速率为0.1-0.2um/min，沉积时间为2-3min。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板，该薄膜晶体管通过在有源层的中间沟道区外侧设置高阻区，降低了载流子的迁移率，有效抑制了单晶金刚石薄膜晶体管的漏电流。

附图说明