[发明专利]一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置

说明书

本发明提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置，涉及显示技术领域，可有效提高薄膜晶体管在光照下的可靠性，进而提高显示装置的显示性能。其中，薄膜晶体管包括设于衬底基板的第一有源层，第一有源层由掺杂有金属元素的金属氧化物半导体材料形成，所掺杂的金属元素的化学活泼性高于金属氧化物半导体中的金属元素的化学活泼性。上述薄膜晶体管用于实现画面显示。

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作方法、阵列基板、显示装置。

背景技术

相较于非晶硅薄膜晶体管而言，氧化物薄膜晶体管具有高迁移率、良好的均匀性、低温工艺等优点，因此，基于氧化物薄膜晶体管的氧化物背板(Oxide backplane，以下简称Oxide BP)技术被普遍应用于实现高分辨率、高刷新频率、窄边框、低功耗的大尺寸有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，以下简称OLED)显示装置中。

目前，虽然氧化物薄膜晶体管的开关特效已经得到了很大的提升，但是，由于氧化物薄膜晶体管的沟道材料的禁带宽度较小，氧化物薄膜晶体管在光照下的可靠性，例如负偏压温度光照稳定性(Negative Bias Temperature Illumination Stability，以下简称NBTIS)特性并不理想，这就势必会影响OLED显示装置所显示的画面的质量，即影响OLED显示装置的显示性能。

发明内容

本发明提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置，可有效提高薄膜晶体管在光照下的可靠性，进而提高显示装置的显示性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种薄膜晶体管，包括设于衬底基板的第一有源层，所述第一有源层由掺杂有金属元素的金属氧化物半导体材料形成，所掺杂的金属元素的化学活泼性高于所述金属氧化物半导体中的金属元素的化学活泼性。

在本发明所提供的薄膜晶体管中，包括由掺杂有金属元素的金属氧化物半导体材料形成的第一有源层，并且，所掺杂的金属元素的化学活泼性高于金属氧化物半导体中的金属元素的化学活泼性。基于金属氧化物半导体原理，在金属氧化物半导体中掺杂金属元素后，由于所掺杂的金属元素的化学活泼性高于金属氧化物半导体中的金属元素的化学活泼性，这样一来，就使得金属氧化物半导体中的氧元素向化学活泼性更强的金属元素附近移动，使得氧元素的电子密度分布向所掺杂的金属元素方向偏移，这样金属氧化物半导体中氧元素与金属元素的电子云重叠程度降低，结合能下降，使得导带底向高能端偏移。而由于价带位置保持不变，导带底向高能端偏移，这样就增大了导带底与价带顶之间的能量差，即增大了金属氧化物半导体的禁带宽度，而当金属氧化物半导体的禁带宽度增大后，在光照条件下，金属氧化物半导体材料基本不吸收可见光区域能量的光子，从而尽可能少的激发出电子-空穴对，进而提高薄膜晶体管的可靠性，如NBTIS特性，提高显示装置的显示性能。

本发明的第二方面提供了一种薄膜晶体管的制作方法，所述薄膜晶体管的制作方法应用于如本发明的第一方面所述的薄膜晶体管中，所述薄膜晶体管的制作方法包括：

提供一衬底基板；

在所述衬底基板形成第一有源层，其中，所述第一有源层由掺杂有金属元素的金属氧化物半导体材料形成，所掺杂的金属元素的化学活泼性高于所述金属氧化物半导体中的金属元素的化学活泼性；

在所述第一有源层背向所述衬底基板的表面形成第二有源层，其中，所述第二有源层由掺杂非金属元素的金属氧化物半导体材料形成，所掺杂的非金属元素的离子半径与氧的离子半径的差值在预设阈值范围内；

在所述第二有源层背向所述第一有源层的表面的第三有源层，其中，所述第三有源层由n型掺杂的氧化物半导体材料形成。