[发明专利]薄膜晶体管结构及沟道电阻和接触电阻的测量方法

说明书

本发明提供了一种薄膜晶体管结构及沟道电阻和接触电阻的测量方法。所述薄膜晶体管结构包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的栅极、设于所述栅极上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的有源层以及设于所述有源层上的依次间隔排列的源极、测量电极和漏极；所述测量电极与所述源极之间的间隔距离不同于所述测量电极与所述漏极之间的间隔距离，在有源层上设置测量电极，进而通过测量所述测量电极上的电压和流过漏极的电流，确定所述薄膜晶体管的沟道电阻和接触电阻，能够通过单颗薄膜晶体管，快速准确完成薄膜晶体管的沟道电阻和接触电阻的测量。

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结构及沟道电阻和接触电阻的测量方法。

背景技术

随着显示技术的发展，平板显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。

主动矩阵式(Active Matrix，AM)平板显示装置是目前最常用的显示装置，所述主动矩阵式平板显示装置通过一薄膜晶体管开关(Thin Film Transistor，TFT)来控制数据信号的输入，进而控制画面显示。

目前的显示技术朝着高分辨率的方向不断发展，例如手机的分辨率已经达到1080P的水准(1080×1920)，而电视的分辨率更是达到4K(4096×2160)的级别，伴随着分辨率的不断提升，需要不断提高薄膜晶体管的驱动能力，而提升薄膜晶体管的驱动能力的关键在于，如何在较低的驱动电压下获得较大的电流的导通电流，为此需要尽量降低薄膜晶体管的电阻。

其中，所述薄膜晶体管包括沟道电阻和接触电阻，接触电阻主要来自于有源层与源极/漏极的接触，接触电阻会影响迁移率甚至阈值电压的计算，所以准确计算出沟道电阻和接触电阻是非常重要的，可以准确帮助我们计算非晶硅薄膜本征迁移率和阈值电压，从而为改善薄膜晶体管的驱动能力提供依据。

传统计算接触电阻的方法为为转换长度测量法(Transfer Length Measurement，TLM)，其方法是量测多个不同沟道长度的薄膜晶体管，计算其总电阻，然后将其电阻与y轴的截距定义为2倍接触电阻，即可得到接触电阻，其局限性是需要在光罩上设计多组不同沟道长度的薄膜晶体管，并量测多组数据进行计算和拟合，在设计上和量测上较为繁琐，且由于拟合存在不确定性，所以无法准确计算接触电阻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄膜晶体管结构，能够通过单颗薄膜晶体管，快速准确完成薄膜晶体管的沟道电阻和接触电阻的测量。

本发明的目的还在于提供一种沟道电阻和接触电阻的测量方法，能够通过单颗薄膜晶体管，快速准确完成薄膜晶体管的沟道电阻和接触电阻的测量。

为实现上述目的，本发明提供了一种薄膜晶体管结构，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的栅极、设于所述栅极上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的有源层以及设于所述有源层上的依次间隔排列的源极、测量电极和漏极；

所述测量电极与所述源极之间的间隔距离不同于所述测量电极与所述漏极之间的间隔距离。

所述有源层的材料为非晶硅，其包括设于所述栅极绝缘层上的非掺杂层以及位于所述源极与所述非掺杂层之间、测量电极与所述非掺杂层之间及漏极与所述非掺杂层之间的掺杂层。

所述掺杂层为N型掺杂层。

所述有源层的材料为金属氧化物半导体材料。

所述测量电极与所述源极之间的间隔距离大于所述测量电极与所述漏极之间的间隔距离。

本发明还提供一种沟道电阻和接触电阻的测量方法，包括如下步骤：