[发明专利]TFT基板结构及其制作方法

权利要求书

1.一种TFT基板结构，其特征在于，包括：基板(1)、设于所述基板(1)上的栅极(2)、设于所述基板(1)上覆盖栅极(2)的栅极绝缘层(3)、设于所述栅极绝缘层(3)上的半导体层(4)、设于所述半导体层(4)上的石墨烯层(5)、及设于所述石墨烯层(5)上的源、漏极(61、62)；

其中，所述半导体层(4)包括沟道区(41)、及分别设于所述沟道区(41)两侧的源极接触区(42)与漏极接触区(43)；

所述石墨烯层(5)包括对应于所述沟道区(41)上方的第一改性区域(51)、对应于所述源、漏极(61、62)外侧的第二改性区域(52)、及分别对应于所述源、漏极(61、62)下方的第一、第二非改性区域(53、54)，所述第一、第二改性区域(51、52)的石墨烯层(5)为掺杂了氟离子的石墨烯层，具有绝缘特性，所述第一、第二非改性区域(53、54)的石墨烯层(5)未进行任何掺杂，具有导电特性；

所述源、漏极(61、62)分别经由所述第一、第二非改性区域(53、54)的石墨烯层(5)与所述半导体层(4)的源极接触区(42)、漏极接触区(43)电性连接，所述第一改性区域(51)的石墨烯层(5)覆盖所述半导体层(4)的沟道区(41)，对其形成保护。

2.如权利要求1所述的TFT基板结构，其特征在于，所述基板(1)是玻璃基板或塑料基板；所述栅极(2)的材料是钼、钛、铝、铜中的一种或多种的组合；所述栅极绝缘层(3)的材料是氧化硅、氮化硅、或二者的组合。

3.如权利要求1所述的TFT基板结构，其特征在于，所述半导体层(4)为以下3种结构中的任意一种：

(Ⅰ)所述半导体层(4)为一金属氧化物半导体层；

(Ⅱ)所述半导体层(4)为一非晶硅层；

(Ⅲ)所述半导体层(4)包括一非晶硅层、及位于所述非晶硅层上且分别位于其两侧的第一、第二N型重掺杂非晶硅层。

4.如权利要求1所述的TFT基板结构，其特征在于，所述石墨烯保护层(5)为单层石墨烯薄膜或多层石墨烯薄膜。

5.一种TFT基板结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、提供一基板(1)，在所述基板(1)上沉积第一金属层，并对所述第一金属层进行图案化处理，得到栅极(2)；

步骤2、在所述栅极(2)及基板(1)上沉积栅极绝缘层(3)；

步骤3、在所述栅极绝缘层(3)上沉积并图案化半导体层(4)；

步骤4、在所述半导体层(4)上形成石墨烯层(5)；

步骤5、在所述石墨烯层(5)上沉积第二金属层(6)，并对所述第二金属层(6)进行图案化处理，得到源、漏极(61、62)；

步骤6、定义所述半导体层(4)上对应所述源、漏极(61、62)之间的区域为沟道区(41)，位于所述沟道区(41)两侧且分别对应于所述源、漏极(61、62)下方的区域为源极接触区(42)与漏极接触区(43)；

以第二金属层(6)作为掩模，采用SF₆等离子体通过离子注入工艺将氟离子注入到所述石墨烯层(5)中没有被所述第二金属层(6)遮挡的区域，进行改性，在所述石墨烯层(5)上形成对应于所述沟道区(41)上方的第一改性区域(51)、对应于所述源、漏极(61、62)外侧的第二改性区域(52)、及分别对应于所述源、漏极(61、62)下方的第一、第二非改性区域(53、54)，所述第一、第二改性区域(51、52)的石墨烯层(5)为掺杂了氟离子的石墨烯层，具有绝缘特性，所述第一、第二非改性区域(53、54)的石墨烯层(5)未进行任何掺杂，具有导电特性；

所述源、漏极(61、62)分别经由所述第一、第二非改性区域(53、54)的石墨烯层(5)与所述半导体层(4)的源极接触区(42)、漏极接触区(43)电性连接，所述第一改性区域(51)的石墨烯层(5)覆盖所述半导体层(4)的沟道区(41)，对其形成保护。

6.如权利要求5所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述步骤3的具体操作过程为：采用物理气相沉积法在所述栅极绝缘层(3)上沉积一金属氧化物半导体层，并采用光刻制程对其进行图案化处理，得到半导体层(4)，从而制得的半导体层(4)为一金属氧化物半导体层。