[发明专利]一种高压薄膜晶体管

权利要求书

1.一种高压薄膜晶体管，其特征在于，所述高压薄膜晶体管包括：衬底、源电极、漏电极、高电阻率沟道层、低电阻率沟道层、栅绝缘层和栅电极；

在所述高压薄膜晶体管的纵向结构上，所述低电阻率沟道层位于高电阻率沟道层与栅绝缘层之间；所述高电阻率沟道层位于低电阻率沟道层与源电极、漏电极所在平面之间；

在所述高压薄膜晶体管的横向结构上，所述栅电极与所述漏电极之间具有横向偏置，或者所述栅电极与所述漏电极和所述源电极之间均具有横向偏置offset；

所述低电阻率沟道层的载流子浓度为1×10¹⁸cm^-3至1×10²⁰cm^-3，载流子迁移率为1cm²/V·s至100cm²/V·s，电阻率为1×10^-4Ω·cm至10Ω·cm；

所述高电阻率沟道层的载流子浓度为1×10¹²cm^-3至1×10¹⁷cm^-3，载流子迁移率为1cm²/V·s至100cm²/V·s，电阻率为100Ω·cm至10⁵Ω·cm。

2.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述高压薄膜晶体管为底栅结构的双层沟道高压薄膜晶体管；

所述底栅结构的双层沟道高压薄膜晶体管的剖面结构自下而上依次包括：衬底、栅电极、栅绝缘层、低电阻率沟道层、高电阻率沟道层、源电极和漏电极、钝化层。

3.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述高压薄膜晶体管为顶栅结构的双层沟道高压薄膜晶体管；

所述顶栅结构的双层沟道高压薄膜晶体管的剖面结构自下而上依次包括：衬底、源电极和漏电极、高电阻率沟道层、低电阻率沟道层、栅绝缘层、栅电极。

4.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述低电阻率沟道层的厚度为3nm至20nm；所述高电阻率沟道层的厚度为20nm至100nm。

5.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述横向偏置offset的偏移量为2μm至100μm。

6.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述衬底的材料包括：

聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚酰亚胺PI、石英、金属、蓝宝石、砷化镓GaAs、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚二甲基硅氧烷PDMS、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS或聚碳酸酯PC中的任一种。

7.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述源电极、漏电极和栅电极的电极材料包括：

铟锡氧ITO、Cr、Au、Al、Mo、Ni、Ti、Ag、Cu、碳纳米管CNT、石墨烯中的任一种或几种。

8.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述栅绝缘层的材料包括氧化铝Al₂O₃、氧化硅SiO₂、氧化钇Y₂O₃、氧化铪HfO₂、氧化锆ZrO₂、氧化钽Ta₂O₅、氮化硅Si₃N₄、氮化铝AlN或聚乙烯吡咯烷酮中的任一种。

9.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述低电阻率沟道层的材料包括：掺铝氧化锌AZO、铟镓锌氧IGZO、掺镓氧化锌GZO、ITO、并五苯、氢化非晶硅a-Si:H、氮化镓GaN、砷化镓GaAs、CNT、二硫化钼MoS₂、铟锌氧IZO、锌锡氧ZTO、氧化亚铜Cu₂O、氧化锡SnO₂、3-己基噻吩P3HT中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的高压薄膜晶体管，其特征在于，所述高电阻率沟道层的材料包括：ZnO、IGZO、IZO、镁锌氧MgZnO、并五苯、a-Si:H、GaN、GaAs、CNT、MoS₂、ZTO、Cu₂O、SnO₂、P3HT中的一种或多种。