專利名稱：薄膜晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管，尤其涉及一種基于碳納米管的薄膜晶體管。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT )是現(xiàn)代微電子技術(shù)中的 一種關(guān) 鍵性電子元件，目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于平板顯示器等領(lǐng)域。薄膜晶體管主 要包括柵極、絕緣層、半導(dǎo)體層、源極和漏極。其中，源極和漏極間隔設(shè)置 并與半導(dǎo)體層電連接，柵極通過絕緣層與半導(dǎo)體層及源極和漏極間隔絕緣設(shè) 置。所述半導(dǎo)體層位于所述源極和漏極之間的區(qū)域形成一溝道區(qū)域。薄膜晶 體管中的柵極、源極、漏極均由導(dǎo)電材料構(gòu)成，該導(dǎo)電材料一般為金屬或合 金。當(dāng)在柵極上施加一電壓時(shí)，與柵極通過絕緣層間隔設(shè)置的半導(dǎo)體層中的 溝道區(qū)域會(huì)積累載流子，當(dāng)載流子積累到一定程度，與半導(dǎo)體層電連接的源 極漏極之間將導(dǎo)通，從而有電流從源極流向漏極。 '
現(xiàn)有技術(shù)中的薄膜晶體管半導(dǎo)體層的材料為非晶硅、多晶硅或有機(jī)半導(dǎo) 體聚合物等，絕緣層的材料為氮化硅等絕緣材料，源極、漏極及柵極為導(dǎo)電 金屬層(R. E. I. Schropp, B. Stannowski, J. K. Rath, New challenges in thin film transistor research, Journal of Non-Crystalline Solids, 299-302， 1304-1310 (2002))。然而采用金屬層形成的源極、漏極及柵極具有機(jī)械性能不好等缺點(diǎn)， 并且當(dāng)用于柔性薄膜晶體管時(shí)，金屬層在多次使用后由于基板的彎折易脫落 和損壞，從而容易導(dǎo)致薄膜晶體管的耐用性差，壽命較短。另外，采用金屬 層形成的源極、漏極及柵極耐高溫性能不好，在較高的溫度下金屬融化導(dǎo)致 薄膜晶體管結(jié)構(gòu)破壞。
綜上所述，確有必要提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管具有較高的載 流子遷移率，較高的響應(yīng)速度，以及較好的柔韌性及耐高溫性能。

發(fā)明內(nèi)容
5一種薄膜晶體管，包括一源極、 一漏極、 一半導(dǎo)體層及一柵極，該漏極 與該源極間隔設(shè)置，該半導(dǎo)體層與該源極和漏極電連接，該柵極通過一絕緣 層與該半導(dǎo)體層、源極及漏極絕緣設(shè)置，其中，該柵極、源極和/或漏極包括 一碳納米管層，該碳納米管層包括多個(gè)碳納米管。
本技術(shù)方案實(shí)施例提供的采用金屬性碳納米管層作為源極、漏極和/或柵
極的薄膜晶體管具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，金屬性碳納米管的優(yōu)異的力學(xué)特性使 得金屬性碳納米管層具有很好的韌性和機(jī)械強(qiáng)度，故，采用金屬性碳納米管 層代替現(xiàn)有的金屬層作源極、漏極和柵極，可以相應(yīng)的提高薄膜晶體管的耐 用性，尤其適用于柔性薄膜晶體管；其二，由于金屬性碳納米管層中的碳納 米管的結(jié)構(gòu)在高溫下不會(huì)受到影響，故采用金屬性碳納米管層的源極、漏極 和柵極在高溫下能夠正常工作，使薄膜晶體管具有很好的耐高溫性能；其三， 由于金屬性碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能，并且在所述的金屬性碳納米管層 中均勻分布，故，采用上述的金屬性碳納米管層作源極、漏極和柵極，可使 得源極、漏極和柵極具有均勻的阻值分布及較好的導(dǎo)電性能。


圖1是本技術(shù)方案第一實(shí)施例薄膜晶體管的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本技術(shù)方案第一實(shí)施例薄膜晶體管中金屬性碳納米管薄膜的掃描 電鏡照片。
圖3是本技術(shù)方案第 一 實(shí)施例工作時(shí)的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本技術(shù)方案第二實(shí)施例薄膜晶體管的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本技術(shù)方案實(shí)施例提供的薄膜晶體管。 請(qǐng)參閱圖1，本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供一種薄膜晶體管10,該薄膜晶 體管10為頂柵型，其包括一半導(dǎo)體層140、 一源極151、 一漏極152、 一絕 緣層130及一柵極120。所述薄膜晶體管IO形成在一絕緣基板110表面。
上述半導(dǎo)體層140設(shè)置于上述絕緣基板110表面。上述源極151及漏極 152間隔設(shè)置于上述半導(dǎo)體層140表面。上述絕緣層130設(shè)置于上述半導(dǎo)體 層140表面。上述柵極120設(shè)置于上述絕緣層130表面，并通過該絕緣層130
6與該半導(dǎo)體層140及源極151和漏極152絕緣設(shè)置。所述半導(dǎo)體層140位于 所述源才及151和漏才及152之間的區(qū)域形成一溝道156。
所述源極151及漏極152的設(shè)置位置不限。只要確保上述源極151及漏 極152間隔設(shè)置，并與上述半導(dǎo)體層140電接觸即可。具體地，所述源極151 及漏極152可以間隔設(shè)置于所述半導(dǎo)體層140的上表面位于所述絕緣層130 與半導(dǎo)體層140之間，此時(shí)，源極151、漏極152與柵極120設(shè)置于半導(dǎo)體 層140的同一側(cè)，形成一共面型薄膜晶體管10?；蛘撸鲈礃O151及漏極 152可以間隔設(shè)置于所述半導(dǎo)體層140的下表面，此時(shí)，源極151、漏極152 與柵極120設(shè)置于半導(dǎo)體層140的不同側(cè)，位于所述絕緣基板110與半導(dǎo)體 層140之間，形成一交錯(cuò)型薄膜晶體管10。
所述絕緣基板IIO起支撐作用，其材料可選擇為玻璃、石英、陶資、金 剛石、硅片等硬性材料或塑料、樹脂等柔性材料。本實(shí)施例中，所述絕緣基 板110的材料為玻璃。所述絕緣基板110用于對(duì)薄膜晶體管10提供支撐。 所述絕緣基板IIO也可選用大規(guī)模集成電路中的基板，且多個(gè)薄膜晶體管10 可按照預(yù)定規(guī)律或圖形集成于同一絕緣基板110上，形成薄膜晶體管面板或 其它薄膜晶體管半導(dǎo)體器件。
所述半導(dǎo)體層140的材料為非晶硅、多晶硅、有機(jī)半導(dǎo)體聚合物或半導(dǎo) 體性碳納米管等。優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體層140為一半導(dǎo)體性碳納米管層。該 半導(dǎo)體性碳納米管層包括多個(gè)單壁或多壁半導(dǎo)體性碳納米管。所述單壁碳納 米管的直徑為0.5納米~50納米；所述雙壁^友納米管的直徑為1.0納米~50納 米。優(yōu)選地，所述碳納米管的直徑小于10納米。具體地，上述碳納米管層 中可進(jìn)一步包括一個(gè)半導(dǎo)體性碳納米管薄膜，或多個(gè)重疊設(shè)置的半導(dǎo)體性碳 納米管薄膜，該半導(dǎo)體性碳納米管薄膜為無序或者有序的半導(dǎo)體性碳納米管 薄膜。無序的半導(dǎo)體性碳納米管薄膜中，半導(dǎo)體性碳納米管為無序或各向同 性排列。該無序排列的半導(dǎo)體性碳納米管相互纏繞，該各向同性排列的半導(dǎo) 體性碳納米管平行于半導(dǎo)體性碳納米管薄膜的表面。有序的半導(dǎo)體性碳納米 管薄膜中，半導(dǎo)體性碳納米管為沿同 一方向擇優(yōu)取向排列或沿不同方向擇優(yōu) 取向排列。當(dāng)半導(dǎo)體性碳納米管層包括多層有序半導(dǎo)體性碳納米管薄膜時(shí)， 該多層半導(dǎo)體性碳納米管薄膜可以沿任意方向重疊設(shè)置，因此，在該半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，所述半導(dǎo)體性碳納米管層可包括多個(gè)半導(dǎo)體 性碳納米管長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體性碳納米管長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)包括多個(gè)首尾相連的 半導(dǎo)體性碳納米管束組成的束狀結(jié)構(gòu)或由多個(gè)首尾相連的半導(dǎo)體性碳納米
管束組成的絞線結(jié)構(gòu)。本技術(shù)方案實(shí)施例中的半導(dǎo)體性碳納米管層中包括兩 個(gè)重疊的半導(dǎo)體性碳納米管薄膜，相鄰的半導(dǎo)體性碳納米管薄膜之間通過范 德華力緊密結(jié)合。每一半導(dǎo)體性碳納米管薄膜包括多個(gè)擇優(yōu)取向排列且通過 范德華力首尾相連的半導(dǎo)體性碳納米管。相鄰的兩層半導(dǎo)體性碳納米管薄膜
中的半導(dǎo)體性碳納米管形成一夾角a,且0° ^a《90。。所述半導(dǎo)體層140采 用半導(dǎo)體性碳納米管層可以與源極151和漏極152中的金屬性碳納米管層更 好的結(jié)合，有利于減少半導(dǎo)體層140與源極151和漏極152之間的接觸電阻。
上述半導(dǎo)體層140的長(zhǎng)度為1微米 100微米，寬度為1微米~1毫米， 厚度為0.5納米 100微米。所述溝道156的長(zhǎng)度為1微米 100微米，寬度 為1微米 1毫米。本技術(shù)方案實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體層140的長(zhǎng)度為50微 米，寬度為300微米，厚度為1微米。所述溝道156的長(zhǎng)度為40微米，寬 度為300微米。
所述絕緣層130材料為氮化硅、氧化硅等硬性材料或苯并環(huán)丁烯(BCB)、 聚酯或丙烯酸樹脂等柔性材料。該絕緣層130的厚度為5納米 100微米。本 實(shí)施例中，所述絕緣層130的材料為氮化硅?？梢岳斫?，根據(jù)具體的形成工 藝不同，上述絕緣層130不必完全覆蓋上述源極151、漏極152及半導(dǎo)體層 140，只要能保證半導(dǎo)體層140、源極151和漏極152與相對(duì)設(shè)置的柵極120 絕》彖即可。
所述源極151、漏極152和/或柵極120為一金屬性碳納米管層，該金屬 性碳納米管層包括多個(gè)金屬性碳納米管。優(yōu)選地，所述源極151、漏極152 及柵極120均為一金屬性碳納米管層。具體地，上述金屬性碳納米管層中可 進(jìn)一步包括一個(gè)金屬性碳納米管薄膜，或多個(gè)重疊設(shè)置的金屬性碳納米管薄 膜，該金屬性碳納米管薄膜具有均勻的厚度。具體地，該金屬性碳納米管層 包括無序的金屬性碳納米管薄膜或者有序的金屬性碳納米管薄膜。無序的金 屬性碳納米管薄膜中，金屬性碳納米管為無序或各向同性排列。該無序排列 的金屬性碳納米管相互纏繞，該各向同性排列的金屬性碳納米管平行于金屬 性碳納米管薄膜的表面。有序的金屬性碳納米管薄膜中，金屬性碳納米管為沿同 一 方向擇優(yōu)取向排列或沿不同方向擇優(yōu)取向排列。當(dāng)金屬性碳納米管層 包括多層有序金屬性碳納米管薄膜時(shí)，該多層金屬性碳納米管薄膜可以沿任 意方向重疊設(shè)置，因此，在該金屬性碳納米管層中，金屬性碳納米管為沿相
同或不同方向擇優(yōu)取向排列。該金屬性碳納米管層的厚度為0.5納米 100微 米。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，所述金屬性^^納米管層可包括多個(gè)金 屬性碳納米管長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)，所述金屬性碳納米管長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)包括多個(gè)首尾相連的 金屬性碳納米管束組成的束狀結(jié)構(gòu)或由多個(gè)首尾相連的金屬性碳納米管束 組成的絞線結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中的金屬性碳納米管層中包括兩個(gè)重疊的金屬性碳納米管薄 膜，相鄰的金屬性碳納米管薄膜之間通過范德華力緊密結(jié)合。每一金屬性碳 納米管薄膜包括多個(gè)擇優(yōu)取向排列且通過范德華力首尾相連的金屬性碳納 米管束。相鄰的兩層金屬性碳納米管薄膜中的金屬性碳納米管束形成一夾角 a，且0。 S90。。請(qǐng)參閱圖2，該金屬性碳納米管薄膜進(jìn)一步包括多個(gè)連 續(xù)的金屬性碳納米管束片段，每個(gè)金屬性碳納米管束片段具有大致相等的長(zhǎng) 度且每個(gè)金屬性碳納米管束片段由多個(gè)相互平行的金屬性碳納米管束構(gòu)成， 金屬性碳納米管束片段兩端通過范德華力相互連接。該金屬性碳納米管層的 長(zhǎng)度、寬度及厚度均不限，可根據(jù)實(shí)際需求制備。該金屬性碳納米管層中的 金屬性碳納米管包括單壁碳納米管，雙壁碳納米管或多壁碳納米管。所述單 壁^^友納米管的直徑為0.5納米 50納米，雙壁^友納米管的直徑為1納米~50 納米，多壁^i內(nèi)米管的直徑為1.5納米 50納米。
上述金屬性碳納米管薄膜可通過從碳納米管陣列中直接拉取并進(jìn)一步 處理獲得。該金屬性碳納米管薄膜具有粘性，可以直接黏附于半導(dǎo)體層140 及絕緣層130表面。具體地，根據(jù)源極151及漏極152與半導(dǎo)體層140設(shè)置 的相對(duì)位置不同，可以先在絕緣基板IIO上設(shè)置一半導(dǎo)體層140，后將兩層 金屬性碳納米管薄膜重疊黏附于上述半導(dǎo)體層140表面作為源極151，并以 相似的方法在上述半導(dǎo)體層140表面形成漏極152，使源極151及漏極152 間隔設(shè)置；也可先將兩層金屬性碳納米管薄膜重疊黏附于絕緣基板110表面 作為源極151,并以相似的方法在絕緣基》反110表面形成漏極152, 4吏源極 151及漏極152間隔設(shè)置，再沿源極151至漏極152的方向形成半導(dǎo)體層140，并覆蓋該源極151及漏極152。當(dāng)采用該金屬性碳納米管薄膜作為柵極120 時(shí)，可以直接將兩層金屬性碳納米管薄膜重疊黏附于絕緣層130表面。
請(qǐng)參見圖3，使用時(shí)，所述源極151接地，在所述漏極152上施加一電 壓Vds，在所述柵極120上施一電壓Vg，棚-極120電壓Vg在半導(dǎo)體層140 中的溝道156區(qū)域中產(chǎn)生電場(chǎng)，并在溝道156區(qū)域靠近4冊(cè)極120的表面處產(chǎn) 生感應(yīng)載流子。隨著柵極120電壓Vg的增加，所述溝道156靠近柵極120 的表面處逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩d流子積累層，當(dāng)載流子積累到一定程度時(shí)，就會(huì)在源 極151和漏極152之間產(chǎn)生電流。該源極151與漏極152與應(yīng)用該薄膜晶體 管10的電子設(shè)備的相應(yīng)控制部件相連接，柵極120用于在溝道156區(qū)域中 形成一電場(chǎng)，使半導(dǎo)體層140中積累載流子。因此，源極151、漏極152及 柵極120應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性。由于所述金屬性碳納米管具有較好的導(dǎo)電性， 故由所述金屬性碳納米管組成的金屬性碳納米管層作為柵極120,可以為所 述薄膜晶體管IO提供穩(wěn)定的柵極120電壓，進(jìn)而提高薄膜晶體管10的響應(yīng) 速度，由所述金屬性碳納米管組成的金屬性碳納米管層作為源極151及漏極 152,可以使所述薄膜晶體管IO具有較好的輸入輸出性能。另外，當(dāng)半導(dǎo)體 層140為半導(dǎo)體性碳納米管層時(shí)，由于半導(dǎo)體性碳納米管具有較好的半導(dǎo)體
140,可以使所述薄膜晶體管IO具有較大的載流子遷移率，進(jìn)而提高薄膜晶 體管IO的響應(yīng)速度。本技術(shù)方案實(shí)施例中，所述薄膜晶體管IO的載流子遷 移率高于10cm"V"s—、開關(guān)電流比為1.0 x 102~1.0 x 106。
請(qǐng)參閱圖4，本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供一種薄膜晶體管20,該薄膜晶 體管20為背柵型，其包括一4冊(cè)極220、 一絕緣層230、 一半導(dǎo)體層240、 一 源極251及一漏極252。該薄膜晶體管20設(shè)置在一絕緣基板210上。
本技術(shù)方案第二實(shí)施例薄膜晶體管20的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的薄膜晶 體管IO的結(jié)構(gòu)基本相同，其區(qū)別在于上述柵極220設(shè)置于所述絕緣基板 210表面；上述絕緣層230設(shè)置于該柵極220表面；上述半導(dǎo)體層240設(shè)置 于該絕緣層230表面，通過絕緣層230與柵極220絕緣設(shè)置；上述源極251 及漏極252間隔設(shè)置并與上述半導(dǎo)體層240電接觸，該源極251、漏極252 及半導(dǎo)體層240通過絕緣層230與上述柵極220電絕緣。所述半導(dǎo)體層240 位于所述源極251和漏極252之間的區(qū)域形成一溝道256。所述源極251及漏極252可以間隔設(shè)置于該半導(dǎo)體層240的上表面，此 時(shí)，源極251、漏極252與柵極220設(shè)置于半導(dǎo)體層140的不同面，形成一 逆交錯(cuò)型薄膜晶體管20。或者，所述源極251及漏極252可以間隔設(shè)置于該 半導(dǎo)體層240的下表面，位于絕緣層230與半導(dǎo)體層240之間，此時(shí)，源極 251、漏極252與柵極220設(shè)置于半導(dǎo)體層240的同一面，形成一逆共面型 薄膜晶體管20。
本技術(shù)方案實(shí)施例提供的采用包含金屬性碳納米管層的源極、漏極和/ 或柵極的薄膜晶體管具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，金屬性碳納米管的優(yōu)異的力學(xué)特 性使得金屬性碳納米管層具有很好的韌性和機(jī)械強(qiáng)度，故，采用金屬性碳納 米管層代替現(xiàn)有的金屬層作源極、漏極和柵極，可以相應(yīng)的提高薄膜晶體管 的耐用性，尤其適用于柔性薄膜晶體管；其二，由于金屬性碳納米管薄膜中 的金屬性碳納米管的結(jié)構(gòu)在高溫下不會(huì)受到影響，故采用金屬性碳納米管層 的源極、漏極和柵極在高溫下能夠正常工作，使薄膜晶體管具有很好的耐高 溫性能；其三，由于金屬性碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能，并且在所述的金 屬性碳納米管層中均勻分布，故，采用上述的金屬性碳納米管層作源極、漏 極和4冊(cè)極，可使得源極、漏才及和柵極具有均勻的阻值分布及較好的導(dǎo)電性能。 其四，由于金屬性碳納米管具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，可以有效地將薄膜晶體管 工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出，從而有利于解決薄膜晶體管集成于大規(guī)模集成電 路中的散熱問題；其五，當(dāng)薄膜晶體管的半導(dǎo)體層為一半導(dǎo)體性碳納米管層 時(shí)，可以與源極和漏極更好的匹配，減少半導(dǎo)體層與源極、漏極之間的接觸 電阻。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)作其它變化，當(dāng)然這些依據(jù) 本發(fā)明精神所作的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，包括一源極；一漏極，該漏極與該源極間隔設(shè)置；一半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層與該源極和漏極電連接；以及一柵極，該柵極通過一絕緣層與該半導(dǎo)體層、源極及漏極絕緣設(shè)置；其特征在于，該源極、漏極和/或柵極包括一金屬性碳納米管層。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬性碳納米管層包 括一層金屬性碳納米管薄膜、重疊設(shè)置的多層金屬性碳納米管薄膜或金屬性 碳納米管長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬性碳納米管薄膜 中的金屬性碳納米管為無序排列或各向同性排列。
4. 如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬性碳納米管薄膜 中的金屬性碳納米管平行于金屬性碳納米管薄膜表面。
5. 如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬性碳納米管薄膜 中的金屬性碳納米管相互纏繞。
6. 如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬性碳納米管薄膜 中的金屬性碳納米管為沿一個(gè)固定方向擇優(yōu)取向排列或沿不同方向擇優(yōu)取向排列。
7. 如權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述沿一個(gè)固定方向排列 的金屬性碳納米管具有相等的長(zhǎng)度且通過范德華力首尾相連，從而形成連續(xù) 的金屬性碳納米管。
8. 如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述多個(gè)重疊設(shè)置的金屬 性碳納米管薄膜中相鄰的兩層金屬性碳納米管薄膜中的金屬性碳納米管形成 一夾角a,且0° Sa ^90。。
9. 如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬性碳納米管長(zhǎng)線 結(jié)構(gòu)包括由多個(gè)首尾相連的金屬性碳納米管束組成的束狀結(jié)構(gòu)或絞線結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬性碳納米管層中 的金屬性碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管或多壁碳納米管，所述單 壁碳納米管的直徑為0.5納米 50納米，該雙壁-友納米管的直徑為1.0納米~50納米，該多壁碳納米管的直徑為1.5納米~50納米。
11. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述絕緣層設(shè)置于所述柵 極和半導(dǎo)體層之間。
12. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述絕緣層的材料為氮化 硅、氧化硅、苯并環(huán)丁烯、聚酯或丙烯酸樹脂。
13. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極及漏極設(shè)置于所 述半導(dǎo)體層表面。
14. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管設(shè)置于一 絕緣基板上，其中，所述半導(dǎo)體層設(shè)置于該絕緣基板表面，所述源極及漏極 間隔設(shè)置于所述半導(dǎo)體層表面，所述絕緣層設(shè)置于所述半導(dǎo)體層表面，所述 柵極設(shè)置于所述絕緣層表面，并通過該絕緣層與該半導(dǎo)體層、源極和漏極電 絕緣。
15. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管設(shè)置于一 絕緣基板上，其中，所述柵極設(shè)置于該絕緣基板表面，所述絕緣層設(shè)置于所 述柵極表面，所述半導(dǎo)體層設(shè)置于所述絕緣層表面，通過所述絕緣層與柵極 電絕緣，所述源極及漏極間隔設(shè)置并通過絕緣層與上述柵極電絕緣。
16. 如權(quán)利要求14或15所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述絕緣基板的材 料為玻璃、石英、陶瓷、金剛石、塑料或樹脂。
17. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管的載流子 遷移率為10 1500cm"V—V1，開關(guān)電流比為1.0 x 102~1.0 x 106。
18. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體層的材料為非 晶硅、多晶硅、有機(jī)半導(dǎo)體聚合物或半導(dǎo)體性碳納米管。
19. 如權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體性碳納米管 層包括一層半導(dǎo)體性碳納米管薄膜、重疊設(shè)置的多層半導(dǎo)體性碳納米管薄膜 或多個(gè)半導(dǎo)體性碳納米管長(zhǎng)線結(jié)構(gòu)。
20. 如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體性碳納米管 薄膜中的半導(dǎo)體性碳納米管為無序排列、各向同性排列、沿一個(gè)固定方向擇 優(yōu)取向排列或沿不同方向擇優(yōu)取向排列。
21. 如權(quán)利要求20所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述擇優(yōu)取向排列的半 導(dǎo)體性碳納米管薄膜進(jìn)一步包括多個(gè)半導(dǎo)體性碳納米管束片段，每個(gè)半導(dǎo)體個(gè)相互平行的半導(dǎo)體性碳納米管束構(gòu)成，半導(dǎo)體性碳納米管束片段兩端通過 范德華力首尾相連。
22.如權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體性碳納米管 為單壁碳納米管或雙壁碳納米管，半導(dǎo)體性碳納米管的直徑小于IO納米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管，包括一源極、一漏極、一半導(dǎo)體層及一柵極，該漏極與該源極間隔設(shè)置，該半導(dǎo)體層與該源極和漏極電連接，該柵極通過一絕緣層與該半導(dǎo)體層、源極及漏極絕緣設(shè)置，其中，該柵極、源極和/或漏極包括一碳納米管層，該碳納米管層包括多個(gè)碳納米管。
文檔編號(hào)H01L29/43GK101582448SQ20081006717
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者姜開利, 李群慶, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司