[发明专利]用于测量接触电阻的TFT及接触电阻的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及TFT技术领域，特别是涉及一种用于测量接触电阻的TFT及接触电阻的测量方法。

背景技术

Thin-Film-Transistor(TFT)器件是目前半导体行业最广泛的应用，在显示、传感器以及芯片等行业有大量的应用。对于场效应电晶体的研究主要包括稳定性以及功能性。

TFT是一个三极管，包括栅极(Gate)、源极(Source)以及漏极(Drain)，当栅极电压超过起始电压(V_th)时，有源层在栅极电压作用下发生载流子聚集以及能带弯曲，形成导电沟道，这时如果在源漏极之间施加一个不为零的电压，则导电沟道中的载流子就能在该电压的作用下产生定向移动，从而形成电流，这就是TFT器件作为驱动的基本原理。

根据物理公式：I＝U/R，当电压一定时，电阻越大，电流越小。在TFT的研究中，如何在较低的V_ds下获得较大的电流的导通电流一直是最核心的问题，这就要求尽量的降低源、漏极之间的电阻。由于一般的源、漏极采用金属制作，而半导体材料一般为非金属材料，故在源、漏极与半导体的界面处会有接触电阻的存在，这是由于制程方面对界面的处理以及金属半导体材料的功函数的差异，因此，沟道电阻跟接触电阻的机制是不同的，在研究中，常常要把两种电阻分开来进行研究。但是，一个TFT器件制作完成后就成为一体的，根据I-V曲线总是得到接触电阻和沟道电阻的总和：

R_Total＝R_C+R_L，R_L＝kL(k为常数)R_total＝Rc+kL＝V_ds/I_ds

其中，R_C为接触电阻，R_L为沟道电阻，L为TFT中沟道的长度。采用上述公式所述的模型，只要量测不同L的器件，最后做R_Total-L图形，该直线在纵轴的截距即为所求的R_C(如图1所示)，这种方法称为TLM(The Transmission Line Modeling Method)方法。

现有技术中，采用TLM法获取接触电阻时，需要制作多个不同L的TFT器件(如图2所示)，因此，TFT器件制作的均一性会对最终结果产生影响；TFT的分布区域比较大，因而占用的实验区域较大，实验区域利用率较低；多个TFT器件的制作会涉及到界面状态以及工艺制程的重复性的影响。

发明内容

本发明提供一种用于测量接触电阻的TFT及接触电阻的测量方法，能够解决现有技术存在使用多个器件进行测量导致的均一性差而使测量结果不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于测量接触电阻的TFT，该TFT包括有源层、栅极和栅极绝缘层。所述有源层上设有沟道和至少三个掺杂区，两个所述掺杂区之间通过沟道连接，在测量接触电阻时，以其中两个所述掺杂区作为测试点进行测量。栅极与所述沟道对应设置。栅极绝缘层用于隔离所述有源层和所述栅极。

其中，所述掺杂区为所述TFT的电极，两个所述电极之间的距离为沟道长度。

其中，其中两个所述掺杂区位于所述有源层的两端。

其中，所述有源层上设有四个掺杂区。

其中，每两个相邻的所述掺杂区之间的沟道长度均相异。

其中，所述有源层由有机半导体材料制成，所述掺杂区为N型掺杂区或者P型掺杂区。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种接触电阻的测量方法，该测量方法包括以下步骤：被测量的TFT的有源层上设有沟道和至少三个掺杂区，两个所述掺杂区之间通过沟道连接，以其中两个所述掺杂区作为测试点进行测量，以获取该两个测试点之间的总电阻。在被测量的所述TFT上，更换测试点以改变沟道长度，测量并获取更换后的两个测试点之间的总电阻，其中，所述沟道长度为两个所述掺杂区之间的距离。根据至少两次的测量数据做出沟道长度与所述总电阻的关系图，并根据所述关系图获得接触电阻。

其中，以其中两个所述掺杂区作为测试点进行测量，以获取该两个测试点之间的总电阻，的步骤中，测量的是该两个测试点之间的电压值和电流值，通过公式：Rtotal＝Vds/Ids获取所述总电阻，其中，Rtotal为总电阻，Vds为所述两个测试点之间的电压值，Ids为该两个测试点之间的电流值。