一種薄膜晶體管及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管及其制作方法，涉及電子器件領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的薄膜晶體管半導(dǎo)體層穩(wěn)定性差，薄膜晶體管發(fā)熱有源層電阻變大，降低薄膜晶體管性能的問題。一種薄膜晶體管，包括柵極、源極、漏極以及有源層，其中，所述有源層包括拓?fù)浣^緣體。
【專利說明】一種薄膜晶體管及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子器件領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Thin Film Transistor,TFT)是晶體管的種類之一，被廣泛應(yīng) 用于顯示領(lǐng)域。如圖1所示，其主要包括形成柵極11、絕緣層12、半導(dǎo)體層13、源極14和漏 極15。
[0003] 顯示面板一般包括陣列基板，且陣列基板上形成有多個(gè)像素，例如顯示面板的分 辨率為800*600,則陣列基板上包括800*600個(gè)用于顯示的像素，且每一個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)薄 膜晶體管，通過所述薄膜晶體管控制該像素進(jìn)行顯示。隨著顯示行業(yè)的發(fā)展，對(duì)薄膜晶體管 特性的要求也日益提高，需要薄膜晶體管具有較大的開態(tài)電流，以及更小的亞閾值擺幅值。 而有源層是影響薄膜晶體管特性的主要因素，現(xiàn)有技術(shù)中，形成有源層的材料一般為非晶 硅（a-Si)。但非晶硅的載流子遷移率仍普遍偏低（大約為0. 5(^2^1^)(則薄膜晶體管的 開態(tài)電流偏小，不能滿足技術(shù)日益發(fā)展的需求。此外非晶硅的穩(wěn)定性差，隨著薄膜晶體管的 開啟，薄膜晶體管開始發(fā)熱，且隨著溫度的上升，有源層電阻會(huì)變大，薄膜晶體管性能降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及其制作方法，解決了現(xiàn)有的薄膜晶體管半 導(dǎo)體層載流子遷移率低、穩(wěn)定性差、及薄膜晶體管發(fā)熱導(dǎo)致薄膜晶體管性能降低的問題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管，包括柵極、源極、漏極以及有源層，其中，所 述有源層包括拓?fù)浣^緣體。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管的制作方法，包括：形成包括柵極、源極、漏 極以及有源層在內(nèi)的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述有源層包括拓?fù)浣^緣體。
[0008] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及其制作方法，所述薄膜晶體管的有源層包 括拓?fù)浣^緣體，由于拓?fù)浣^緣體的電子遷移率高，則包括所述有源層的薄膜晶體管的開態(tài) 電流大，有利于提高薄膜晶體管的性能。且拓?fù)浣^緣體的穩(wěn)定性好，不涉及耗散即不發(fā)熱， 進(jìn)一步可以避免薄膜晶體管由于有源層發(fā)熱引起的薄膜晶體管性能降低的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010] 圖1為現(xiàn)有的薄I旲晶體管不意圖；
[0011] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管示意圖；
[0012] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種薄膜晶體管示意圖；
[0013] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成有源層的方法示意圖；
[0014] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種在半導(dǎo)體層上形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的方法示意 圖；
[0015] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種具體的形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)方法示意圖；
[0016] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體的導(dǎo)電圖案的 方法示意圖；
[0017] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種形成薄膜晶體管的方法示意圖。
[0018] 附圖標(biāo)記：
[0019] 11-柵極；12-絕緣層；13-半導(dǎo)體層；14-源極；15-漏極；16-導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；17-黏著 層。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管，包括柵極、源極、漏極以及有源層，其中，有 源層包括拓?fù)浣^緣體。
[0022] 拓?fù)浣^緣體（topological insulator)是近年來新認(rèn)識(shí)到的一種物質(zhì)形態(tài)。拓?fù)?絕緣體的體能帶結(jié)構(gòu)和普通絕緣體一樣，都在費(fèi)米能級(jí)處有一有限大小的能隙，但是在它 的邊界或表面卻是無能隙的、狄拉克（Dirac)型、自旋非簡并的導(dǎo)電的邊緣態(tài)，這是它有別 于普通絕緣體的最獨(dú)特的性質(zhì)。這樣的導(dǎo)電邊緣態(tài)是穩(wěn)定存在的，信息的傳遞可以通過電 子的自旋，而不像傳統(tǒng)材料通過電荷，因此，拓?fù)浣^緣體的導(dǎo)電性能更好且不涉及耗散即不 發(fā)熱。拓?fù)浣^緣體（topological insulator)是近年來新認(rèn)識(shí)到的一種物質(zhì)形態(tài)。拓?fù)?絕緣體的體能帶結(jié)構(gòu)和普通絕緣體一樣，都在費(fèi)米能級(jí)處有一有限大小的能隙，但是在它 的邊界或表面卻是無能隙的、狄拉克（Dirac)型、自旋非簡并的導(dǎo)電的邊緣態(tài)，這是它有別 于普通絕緣體的最獨(dú)特的性質(zhì)。這樣的導(dǎo)電邊緣態(tài)是穩(wěn)定存在的，所以信息的傳遞可以通 過電子的自旋，因此，拓?fù)浣^緣體的導(dǎo)電性能更好且不涉及耗散即不發(fā)熱。此外，由于具有 拓?fù)湫再|(zhì)，由拓?fù)浣^緣體形成的薄膜的電子遷移率高，導(dǎo)電性更好。例如HgTe和單層錫均 為一種拓?fù)浣^緣體，其電子遷移率為5.5 X105 m/s，遠(yuǎn)高于目前被廣泛研究的石墨烯材料 (2xl05 cn^r1^1)。而對(duì)單層錫進(jìn)行表面修飾，添加 F原子到單層錫的原子結(jié)構(gòu)中形成的錫 氟化合物，其厚度僅有一個(gè)原子層厚，而其電子遷移率將高達(dá)6. 8 X 105 cm2"s'
[0023] 有源層包括拓?fù)浣^緣體，可以是通過半導(dǎo)體特性的拓?fù)浣^緣體形成所述有源層， 還可以是在絕緣材料或半導(dǎo)體材料中混合拓?fù)浣^緣體等。由于拓?fù)浣^緣體的電子遷移率 高，有源層包括拓?fù)浣^緣體，則有源層的電子遷移率高，形成的薄膜晶體管的開態(tài)電流大， 提高薄膜晶體管的性能。另外，拓?fù)浣^緣體的穩(wěn)定性好，且不涉及耗散即不發(fā)熱，則進(jìn)一步 可以避免薄膜晶體管因發(fā)熱引起的薄膜晶體管性能降低的問題。
[0024] 上述的源極、漏極和柵極是薄膜晶體管的三個(gè)電極，根據(jù)電極的位置關(guān)系將薄膜 晶體管分為兩類。一類是柵極位于源極和漏極的下面，這類稱之為底柵型薄膜晶體管；一類 是柵極位于源極和漏極的上面，這類稱之為頂柵型薄膜晶體管。本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜 晶體管可以是頂柵型薄膜晶體管，也可以是底柵型薄膜晶體管。本發(fā)明實(shí)施例及附圖僅以 底柵型薄膜晶體管為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025] 另外需要說明的是，薄膜晶體管包括柵極、源極、漏極以及有源層，其主要工作原 理為柵極和源極同時(shí)加載信號(hào)，有源層導(dǎo)通源極和漏極，而對(duì)于具體的各電極和層結(jié)構(gòu)的 位置關(guān)系不作具體限定。本發(fā)明實(shí)施例僅以附圖所示的薄膜晶體管，即絕緣層和有源層位 于柵金屬層和源漏金屬層之間為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026] 可選的，如圖2所示，有源層包括半導(dǎo)體層13以及間隔設(shè)置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16,導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)16為二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體。
[0027] 二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體即由拓?fù)浣^緣體形成的納米尺寸厚度的膜，可以是由 拓?fù)浣^緣體形成的二維納米薄膜、二維納米薄片、二維納米帶等。二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣 體具有超高比表面積和能帶結(jié)構(gòu)的可調(diào)控性，能顯著降低體態(tài)載流子的比例和凸顯拓?fù)浔?面態(tài)，進(jìn)而電子遷移率更高導(dǎo)電性能更好，且在空氣環(huán)境中拓?fù)浣^緣體的拓?fù)浔砻鎽B(tài)依然 穩(wěn)定。
[0028] 需要說明的是，二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體因其與石墨烯結(jié)構(gòu)類似具有較高的柔 韌性，以及基本肉眼不可見的高透過率，使其更適用于顯示器件。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管通過在半導(dǎo)體層上形成間隔設(shè)置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)為二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性能高，則有利于提高有源層的載 流子遷移率，進(jìn)而提高薄膜晶體管的性能。
[0030] 優(yōu)選的，如圖2、圖3所示，源極14和漏極15位于柵極11相對(duì)的兩側(cè)，導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 16形成于半導(dǎo)體層13對(duì)應(yīng)源極14和漏極15之間的區(qū)域。由于有源層主要用于導(dǎo)通源極 和漏極，則可以僅在源極和漏極之間的區(qū)域（溝道區(qū)）形成導(dǎo)電接觸，提高溝道區(qū)的電子遷 移率。
[0031] 優(yōu)選的，如圖3所示，半導(dǎo)體層13在對(duì)應(yīng)源極14和漏極15之間的區(qū)域向下凹陷 形成凹槽，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16形成于凹槽內(nèi)。如圖3所示，源極14和漏極15分別形成在半導(dǎo)體 層13上，為了防止導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16與源極14和漏極15接觸電連接，在半導(dǎo)體13對(duì)應(yīng)溝道區(qū) 形成凹槽，以在凹槽內(nèi)形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16。
[0032] 可選的，如圖2、圖3所示，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)16通過具有導(dǎo)電特性的黏著層17粘附在半導(dǎo) 體層13上。具體的，黏著層可以是膠水、雙面膠等具有粘附特性的物質(zhì)。
[0033] 可選的，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為條帶狀結(jié)構(gòu)、島狀結(jié)構(gòu)或網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，其中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有多 個(gè)陣列排布的網(wǎng)孔。且網(wǎng)孔可以為菱形、正四邊形或正六邊形等。本發(fā)明實(shí)施例及附圖以 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為條帶狀結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明。
[0034] 優(yōu)選的，所述柵極、源極以及漏極中的至少一種包括拓?fù)浣^緣體。優(yōu)選的，可以是 柵極、源極以及漏極均由拓?fù)浣^緣體形成，則柵極、源極以及漏極具有更好的導(dǎo)電性，進(jìn)一 步提高薄膜晶體管的性能。且柵極、源極和漏極由拓?fù)浣^緣體形成，則薄膜晶體管打開時(shí)間 長也不會(huì)發(fā)熱，薄膜晶體管的性能穩(wěn)定。
[0035]可選的，拓?fù)浣^緣體包括 HgTe、BixSbh、Sb2Te3、Bi2Te 3、Bi2Se3、I\BiTe2、I\BiSe2、 GeiBi4Te7、Ge2Bi2Te 5、GeiBi2Te4、AmN、PuTe、單層錫以及單層錫變體材料中的至少一種。
[0036] 其中，GeiBi4Te7、Ge 2Bi2Te5以及于硫?qū)倩?。AmN以及PuTe屬于具有 強(qiáng)相互作用的拓?fù)浣^緣體。當(dāng)然，拓?fù)浣^緣體還可以是三元赫斯勒化合物等其他材料。
[0037] 具體的，拓?fù)浣^緣體包括 HgTe、BixSbh、Sb2Te3、Bi2Te 3、Bi2Se3、I\BiTe2、I\BiSe2、 GeiBi4Te7、Ge2Bi2Te 5、GeiBi2Te4、AmN、PuTe、單層錫以及單層錫變體材料中的至少一種，即 拓?fù)浣^緣體可以為HgTe或Bijbh或Sb 2Te3或Bi2Te3或Bi2Se 3或I\BiTe2或I\BiSe2或 GeiBi4Te7或Ge2Bi2Te 5或GeiBi2Te4或AmN或PuTe或單層錫或單層錫變體材料。還可以是 上述材料中的多種形成的混合材料，例如可以是上述材料中的兩種形成的混合材料。當(dāng)然， 也可以是上述材料中的三種形成的混合材料等。且當(dāng)拓?fù)浣^緣體為至少兩種材料形成的混 合材料，則還可以通過選擇具有互補(bǔ)特性的材料混合，以提高混合后材料的特性。
[0038] 優(yōu)選的，拓?fù)浣^緣體為單層錫或單層錫的變體材料。單層錫為只有一個(gè)錫原子厚 度的二維材料，原子層厚度的級(jí)別使其具有較好的光透過率；與石墨烯類似，具有較好的韌 性，且透過率高。
[0039] 單層錫原子在常溫下導(dǎo)電率可以達(dá)到100%，可能成為一種超級(jí)導(dǎo)體材料。具體 的，單層錫的變體材料是通過對(duì)單層錫進(jìn)行表面修飾或磁性摻雜形成。其中，對(duì)單層錫進(jìn)行 表面修飾可以是對(duì)單層錫添加-F，-Cl，-Br，-I和-0H等功能基實(shí)現(xiàn)其改性。
[0040] 進(jìn)一步優(yōu)選的，單層錫的變體材料為對(duì)單層錫進(jìn)行氟原子的表面修飾，形成的錫 氟化合物。當(dāng)添加 F原子到單層錫原子結(jié)構(gòu)中時(shí)，單層錫在溫度高達(dá)KKTC時(shí)導(dǎo)電率也能達(dá) 至IJ 100%，且性質(zhì)依然穩(wěn)定。
[0041] 優(yōu)選的，如圖2、圖3所示，薄膜晶體管還包括柵絕緣層12,柵絕緣層12由對(duì)單層 錫進(jìn)行氫原子的表面修飾形成的氫錫化合物形成。需要說明的是，拓?fù)浣^緣體為導(dǎo)體，單層 錫是一種拓?fù)浣^緣體，但對(duì)單層錫進(jìn)行氫原子的表面修飾形成的氫錫化合物則為絕緣體， 而并非拓?fù)浣^緣體，其不具有拓?fù)湫再|(zhì)，且相較與普通的塑料等絕緣體，其絕緣性能更好。 [0042] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管的制作方法，包括：形成包括柵極、源極、漏 極以及有源層在內(nèi)的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述有源層包括拓?fù)浣^緣體。由于拓?fù)浣^緣體的電子 遷移率高，有源層包括拓?fù)浣^緣體，則有源層的電子遷移率高，形成的薄膜晶體管的開態(tài)電 流大，提高薄膜晶體管的性能。另外，拓?fù)浣^緣體的穩(wěn)定性好，且不涉及耗散即不發(fā)熱，則進(jìn) 一步可以避免薄膜晶體管因發(fā)熱引起的薄膜晶體管性能降低的問題。
[0043] 具體的，如圖4所示，形成有源層具體包括：
[0044] 步驟101、形成半導(dǎo)體層。
[0045] 具體的，半導(dǎo)體層可以是通過沉積半導(dǎo)體材料形成一層薄膜，再對(duì)薄膜進(jìn)行構(gòu)圖 形成半導(dǎo)體層。
[0046] 步驟102、在半導(dǎo)體層上形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^ 緣體。
[0047] 具體的，源極和漏極位于柵極相對(duì)的兩側(cè)，上述步驟102具體包括：在半導(dǎo)體層對(duì) 應(yīng)源極和漏極之間的區(qū)域形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。形成的薄膜晶體管如圖2所示，由于有源 層主要用于導(dǎo)通源極和漏極，則可以僅在源極和漏極之間的區(qū)域（溝道區(qū)）形成導(dǎo)電接觸， 提高溝道區(qū)的電子遷移率。
[0048] 或者，如圖5所示，上述步驟102具體包括：
[0049] 步驟1021、在半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)源極和漏極之間的區(qū)域形成向下凹陷的凹槽。
[0050] 具體的，可以通過構(gòu)圖的方法，在半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)源極和漏極之間的區(qū)域形成向下 凹陷的凹槽。
[0051] 步驟1022、在凹槽內(nèi)形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0052] 優(yōu)選的，如圖6所示，上述步驟102中，形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具體包括：
[0053] 步驟1023、利用拓?fù)浣^緣體形成二維納米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電圖案。
[0054] 具體的，如圖7所示，上述步驟1023具體包括：
[0055] 步驟10231、對(duì)基底進(jìn)行圖案化刻蝕，形成對(duì)應(yīng)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的圖案。
[0056] 具體的，基底可以是云母，還可以是SrTi03(lll)，以及通過分子束外延法可在其 表面生長拓?fù)浣^緣體薄膜的其他基底。本發(fā)明實(shí)施例中以所述基底為云母為例進(jìn)行詳細(xì)說 明。
[0057] 步驟10232、在圖案化的基底表面形成具有二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體的薄膜。
[0058] 具體的，在圖案化的云母基底表面，通過分子束外延生長Bi2Se3薄膜。當(dāng)然，還可 以生長其他拓?fù)浣^緣體薄膜，本發(fā)明實(shí)施例以拓?fù)浣^緣體為Bi 2Se3為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0059] 步驟10233、將基底去除，得到導(dǎo)電圖案。
[0060] 將云母基底溶解掉，得到二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體的導(dǎo)電圖案。
[0061] 步驟1024、在導(dǎo)電圖案表面形成具有導(dǎo)電特性的黏著層，將導(dǎo)電圖案間隔的貼附 在半導(dǎo)體層上。
[0062] 具體的，導(dǎo)電圖案可以是條帶狀，在每一條導(dǎo)電圖案的表面涂覆膠水等，將多條導(dǎo) 電圖案間隔的貼附在半導(dǎo)體層上，形成間隔的導(dǎo)電圖案。
[0063] 優(yōu)選的，形成薄膜晶體管中，形成多層結(jié)構(gòu)還包括：形成柵絕緣層，柵絕緣層由對(duì) 單層錫進(jìn)行氫原子的表面修飾形成的氫錫化合物形成。對(duì)單層錫進(jìn)行氫原子的表面修飾形 成的氫錫化合物為絕緣體，且相較與普通的塑料等絕緣體，其絕緣性能更好。
[0064] 下面，如圖8所示，本發(fā)明將列舉一具體實(shí)施例用以說明如圖3所示的薄膜晶體管 的制作方法，包括：
[0065] 步驟201、在襯底上形成柵極，柵極包括拓?fù)浣^緣體。
[0066] 即可以是利用拓?fù)浣^緣體形成二維納米結(jié)構(gòu)的柵極。
[0067] 步驟202、在柵極上面形成覆蓋柵極的柵絕緣層。
[0068] 具體的，柵絕緣層由對(duì)單層錫進(jìn)行氫原子的表面修飾形成的氫錫化合物形成。
[0069] 步驟203、在柵絕緣層上形成半導(dǎo)體層，且半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)源極和漏極之間的區(qū)域形 成向下凹陷的凹槽。
[0070] 具體可以參照上述步驟1021。
[0071] 步驟204、利用拓?fù)浣^緣體形成二維納米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電圖案。
[0072] 具體可以參照上述步驟10231-10233。
[0073] 步驟205、在導(dǎo)電圖案表面形成具有導(dǎo)電特性的黏著層，將導(dǎo)電圖案間隔的貼附在 半導(dǎo)體層的凹槽上。
[0074] 具體可以參照上述步驟1024,將多條導(dǎo)電圖案間隔的貼附在半導(dǎo)體層的凹槽上， 在凹槽上形成間隔的導(dǎo)電圖案。
[0075] 當(dāng)然，薄膜晶體管的制作方法也不局限于上述步驟，例如上述步驟204可以是在 步驟205之前的任意時(shí)間進(jìn)行，其與步驟201-步驟203之間沒有特定的先后順序，本發(fā)明 實(shí)施例僅以上述具體步驟為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0076] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種薄膜晶體管，包括柵極、源極、漏極以及有源層，其特征在于，所述有源層包括拓 撲絕緣體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述有源層包括半導(dǎo)體層以及間 隔設(shè)置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述源極和所述漏極位于所述柵 極相對(duì)的兩側(cè)，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成于半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)所述源極和所述漏極之間的區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體層在對(duì)應(yīng)所述源極和 所述漏極之間的區(qū)域向下凹陷形成凹槽，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成于所述凹槽內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通過具有 導(dǎo)電特性的黏著層粘附在所述半導(dǎo)體層上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為條帶狀結(jié)構(gòu)、島狀 結(jié)構(gòu)或網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，其中，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有多個(gè)陣列排布的網(wǎng)孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述網(wǎng)孔為菱形或正四邊形或正 六邊形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述柵極、源極以及漏極中的至少 一種包括拓?fù)浣^緣體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)以及權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，其特征在 于，所述拓?fù)浣^緣體包括 HgTe、BixSbh、Sb2Te3、Bi2Te 3、Bi2Se3、I\BiTe2、I\BiSe2、G eiBi4Te7、 Ge2Bi2Te5、GeiBi2Te 4、AmN、PuTe、單層錫以及單層錫變體材料中的至少一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管，其特征在于，單層錫的變體材料通過對(duì)單層錫 進(jìn)行表面修飾或磁性摻雜形成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管，其特征在于，單層錫的變體材料為對(duì)單層錫 進(jìn)行氟原子的表面修飾，形成的錫氟化合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管還包括柵絕緣 層，所述柵絕緣層由對(duì)單層錫進(jìn)行氫原子的表面修飾形成的氫錫化合物形成。
13. -種薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，包括：形成包括柵極、源極、漏極以及有 源層在內(nèi)的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述有源層包括拓?fù)浣^緣體。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制作方法，其特征在于，形成有源層具體包括： 形成半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層上形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣 體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述源極和所述漏極位于所述柵 極相對(duì)的兩側(cè)，在所述半導(dǎo)體層上形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具體包括： 在所述半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)所述源極和所述漏極之間的區(qū)域形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制作方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)所述源極和 所述漏極之間的區(qū)域形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之前，所述方法還包括： 在所述半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)所述源極和所述漏極之間的區(qū)域形成向下凹陷的凹槽； 在所述半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)所述源極和所述漏極之間的區(qū)域形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具體為： 在所述凹槽內(nèi)形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，形成間隔的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具 體包括： 利用拓?fù)浣^緣體形成二維納米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電圖案； 在所述導(dǎo)電圖案表面形成具有導(dǎo)電特性的黏著層，將所述導(dǎo)電圖案間隔的貼附在所述 半導(dǎo)體層上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的制作方法，其特征在于，所述利用拓?fù)浣^緣體形成二維納 米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電圖案具體包括： 對(duì)基底進(jìn)行圖案化刻蝕，形成對(duì)應(yīng)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的圖案； 在圖案化的基底表面形成具有二維納米結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣^緣體的薄膜； 將所述基底去除，得到導(dǎo)電圖案。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制作方法，其特征在于，所述形成多層結(jié)構(gòu)還包括：形成柵 絕緣層，所述柵絕緣層由對(duì)單層錫進(jìn)行氫原子的表面修飾形成的氫錫化合物形成。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK104157698SQ201410381398
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】盧永春, 喬勇, 程鴻飛, 先建波 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司