[发明专利]薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及电子装置

说明书

一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及电子装置，该薄膜晶体管包括衬底和位于衬底上的有源层，有源层包括层叠设置的多层氧化物，该多层氧化物包括沟道层、过渡层和第一阻挡层，沟道层为多层氧化物中载流子迁移率最大的层，沟道层为结晶氧化物层或者非晶氧化物层，过渡层直接接触沟道层，第一阻挡层为该多层氧化物中的最外层氧化物，第一阻挡层和过渡层都为结晶氧化物层，第一阻挡层和过渡层的结晶化程度都大于沟道层的结晶化程度，第一阻挡层和过渡层的带隙都大于沟道层的带隙。该薄膜晶体管具有高迁移率和高稳定性。

技术领域

本公开的实施例涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及电子装置。

背景技术

薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)是显示器的核心器件，不论AMLCD(Active Matrix Liquid Crystal Display)还是AMOLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode)显示器，其每一个像素都依赖薄膜晶体管进行开关和驱动。根据薄膜晶体管的有源层的半导体材料的不同，当前主流的薄膜晶体管可分为非晶硅薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管和氧化物薄膜晶体管。

氧化物薄膜晶体管以其迁移率较高、大面积均匀性较好、制备工艺温度较低等诸多优势被认为最有可能应用于下一代平板显示中。

发明内容

本公开的至少一个实施例提供一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及电子装置，该薄膜晶体管具有高迁移率和高稳定性。

本公开至少一个实施例提供一种薄膜晶体管，其包括衬底和位于所述衬底上的有源层，所述有源层包括层叠设置的多层氧化物，所述多层氧化物包括沟道层、过渡层和第一阻挡层，所述沟道层为所述多层氧化物中载流子迁移率最大的层，所述沟道层为结晶氧化物层或者非晶氧化物层，所述过渡层直接接触所述沟道层，所述第一阻挡层为所述多层氧化物中的最外层氧化物，所述第一阻挡层和所述过渡层都为结晶氧化物层或非晶氧化物层，所述第一阻挡层和所述过渡层的结晶化程度都大于所述沟道层的结晶化程度，所述第一阻挡层和所述过渡层的带隙都大于所述沟道层的带隙。

例如，所述多层氧化物的坡度角为25°-65°。

例如，所述过渡层为位于所述沟道层和所述第一阻挡层之间的第一匹配层。

例如，所述第一匹配层的载流子浓度介于所述沟道层的载流子浓度和所述第一阻挡层的载流子浓度之间。

例如，所述第一匹配层的载流子迁移率介于所述沟道层的载流子迁移率和所述第一阻挡层的载流子迁移率之间。

例如，所述第一匹配层的厚度和所述沟道层的厚度都小于所述第一阻挡层的厚度。

例如，所述第一匹配层和所述沟道层包括的金属元素的种类相同，并且所述第一匹配层和所述沟道层包括的所述金属元素的原子数量比相同。

例如，所述第一阻挡层与所述第一匹配层包括的金属元素的种类相同，并且所述第一匹配层和所述第一阻挡层包括的所述金属元素的原子数量比不同。

例如，所述第一匹配层和所述第一阻挡层都位于所述沟道层的背离所述衬底的一侧；所述沟道层为非晶或结晶的IGZO层，所述第一匹配层和所述第一阻挡层都为结晶的IGZO层，所述沟道层和所述第一匹配层中In:Ga:Zn为4:2:3，并且所述第一阻挡层中In:Ga:Zn为1:3:6。

例如，所述多层氧化物还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层位于所述沟道层的面向所述衬底的一侧，所述第一阻挡层位于所述沟道层的背离所述衬底的一侧，所述第二阻挡层的带隙大于所述沟道层的带隙。

例如，所述第二阻挡层为结晶氧化物层，所述第二阻挡层的结晶化程度大于所述沟道层的结晶化程度。