本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種薄膜晶體管、制作方法、顯示基板及顯示裝置。

背景技術(shù)：

AMOLED(有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極體或主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極體)已成為當(dāng)今平板顯示領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而TFT(薄膜晶體管陣列)作為AMOLED的核心部件，其性能直接影響圖像的顯示效果。

基于傳統(tǒng)非晶硅(amorphous silicon，a-Si)的TFT由于非晶硅材料遷移率較低，不具有較高性能的開(kāi)關(guān)比，因此難以滿足AMOLED在大電流驅(qū)動(dòng)下的需要。

有鑒于此，當(dāng)前急需一種提高薄膜晶體管的開(kāi)關(guān)比特性的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可提高薄膜晶體管的開(kāi)關(guān)比特性的技術(shù)方案。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管，包括形成在襯底基板上的柵極、柵絕緣層、有源層、源極以及漏極；

所述有源層包括層疊設(shè)置的第一圖形和第二圖形，所述第一圖形由非金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成，所述第二圖形由金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成，所述源極和漏極搭接在所述第二圖形上。

其中，所述第一圖形至少一部分由p-Si材料組成。

其中，所述第一圖形包括第一部分和與所述第一部分同層且包圍所述第一部分的第二部分，所述第一部分由p-Si材料組成，所述第二部分由a-Si材料組成。

其中，所述源極和漏極之間的區(qū)域在所述襯底基板上的正投影落入所述第一部分在所述襯底基板上的正投影內(nèi)。

其中，所述第二圖形由IGZO材料組成。

另一方面，本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管的制作方法，所述薄膜晶體管包括形成在襯底基板上的柵極、柵絕緣層、有源層、源極以及漏極；所述制作方法包括：

形成包括層疊設(shè)置的第一圖形和第二圖形的有源層，其中，所述第一圖形由非金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成，所述第二圖形由金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成；

在所述有源層上形成源極和漏極。

其中，形成包括層疊設(shè)置的第一圖形和第二圖形的有源層，包括：

在襯底基板上沉積a-Si材料，得到第一圖層結(jié)構(gòu)；

采用微透鏡陣列對(duì)所述第一圖層結(jié)構(gòu)的部分區(qū)域進(jìn)行退火處理，使得該部分區(qū)域轉(zhuǎn)換為p-Si材料；

沉積銦鎵鋅氧化物材料，得到第二圖層結(jié)構(gòu)；

對(duì)所述第一圖層結(jié)構(gòu)以及第二圖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕，得到作為由第一圖層結(jié)構(gòu)形成的第一圖形和第二圖層結(jié)構(gòu)形成的第二圖形，所述第一圖形至少一部分由p-Si材料組成。

其中，對(duì)所述第一圖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕，包括：

采用干式刻蝕法，刻蝕掉所述第一圖層結(jié)構(gòu)的部分a-Si材料，得到由剩余a-Si材料以及被該剩余a-Si材料所包圍的p-Si材料。

此外，本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種顯示基板，包括上述薄膜晶體管。

此外，本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括上述顯示基板。

本發(fā)明的上述方案具有如下有益效果：

本發(fā)明的方案能夠使薄膜晶體管的前溝道由非金屬氧化物半導(dǎo)體材料形成，使開(kāi)態(tài)電流I_on具有較高水平，后溝道由金屬氧化物半導(dǎo)體材料形成，可使關(guān)態(tài)電流I_off具有較低水平，從而能夠?qū)崿F(xiàn)較好的開(kāi)關(guān)比特性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的薄膜晶體管的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3A至圖3F為本發(fā)明的薄膜晶體管的制作方法的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明的顯示基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有薄膜晶體管的開(kāi)關(guān)特性難以滿足OLED在大電流驅(qū)動(dòng)需求的問(wèn)題，提供一種解決方案。

一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管，如圖1所示，包括形成在襯底基板1上的柵極2、柵絕緣層3、有源層4、源極5以及漏極6；

其中，有源層4包括層疊設(shè)置的第一圖形41和第二圖形42，該第一圖形41由非金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成，該第二圖形42由金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成，上述源極5和漏極6搭接在第二圖形42上。

在本實(shí)施例的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)中，有源層的第一圖形由非金屬氧化物半導(dǎo)體材料形成，因此其價(jià)帶為空穴載流子，空穴相對(duì)較小，電子在移動(dòng)中不會(huì)受到較多碰撞，使得自由程較大，實(shí)現(xiàn)了較高的電子遷移率，能有效提高開(kāi)態(tài)電流I_on；而有源層的第二圖形由金屬氧化物半導(dǎo)體材料形成，因此其禁帶寬度比較大，幾乎沒(méi)有空穴，這使得電子自由程比較小，能夠有效降低關(guān)態(tài)電流I_off。

基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，第一圖形可以看成薄膜晶體管的前溝道，第二圖形可以看成薄膜晶體管的后溝道。本實(shí)施例的方案使前溝道的I_on保持較高水平，并使后溝道的I_off保持較低水平，該特點(diǎn)更利于薄膜晶體管達(dá)到更好的開(kāi)關(guān)比特性。

下面對(duì)本實(shí)施例的薄膜晶體管進(jìn)行詳細(xì)介紹。

在本實(shí)施例薄膜晶體管中，有源層的第一圖形至少一部分由p-Si材料組成，該p-Si材料為非金屬氧化物；對(duì)應(yīng)地，第二圖形由IGZO(銦鎵鋅氧化物)材料組成，該IGZO材料為金屬氧化物；其中，p-Si材料的電子遷移率一般可達(dá)50-200cm2/Vs，IGZO材料的電子遷移率一般為5-20cm²/Vs，能夠滿足前溝道高I_on、后溝道低I_off的要求。

作為示例性介紹，如圖2所示，本實(shí)施例的第一圖形可以包括：

由p-Si材料組成的第一部分411，以及由a-Si材料組成的第二部分412。

其中，第一部分411與第二部分412同層，且第二部分412包圍第一部分411，薄膜晶體管的源極5和漏極6之間的區(qū)域在襯底基板1上的正投影落入第一部分411在襯底基板1上的正投影內(nèi)。

采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本實(shí)施例薄膜晶體管的前溝道(即第一圖形41)可以看成是多晶硅(p-Si)包圍非晶硅(a-Si)，當(dāng)薄膜晶體管處于開(kāi)態(tài)時(shí)，柵極2施加正電壓，電子被吸引到前溝道兩端的多晶硅(即第一部分411)上，該多晶硅可提供高電子遷移率，從而提升開(kāi)態(tài)電流I_on。當(dāng)薄膜晶體管處于關(guān)態(tài)時(shí)，柵極2施加負(fù)電壓，載流子集中在前溝道中間位置的非晶硅(即第二部分412)上，該非晶硅可以降低關(guān)態(tài)電流I_off。

可見(jiàn)，基于上述前溝道的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步提高薄膜晶體管的開(kāi)態(tài)電流I_on，并降低薄膜晶體管的關(guān)態(tài)電流I_off，從而使薄膜晶體管具有更好的開(kāi)關(guān)比特性。

以上是對(duì)本實(shí)施例的薄膜晶體管介紹，需要說(shuō)明的是，圖1和圖2是以底柵型的薄膜晶體管為例進(jìn)行示例介紹，但本實(shí)施例的方案也可以適用于頂柵型的薄膜晶體管。此外，本發(fā)明的非金屬氧化物材料也不限于p-Si，金屬氧化物半導(dǎo)體材料也不限于是IGZO，由于實(shí)現(xiàn)方式并不唯一，本文不再一一舉例贅述。

對(duì)應(yīng)地，本實(shí)施例還提供一種薄膜晶體管的制作方法，該薄膜晶體管包括形成在襯底基板上的柵極、柵絕緣層、有源層、源極以及漏極；其中，制作方法包括：

形成包括層疊設(shè)置的第一圖形和第二圖形的有源層；其中，第一圖形由非金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成，第二圖形由金屬氧化物半導(dǎo)體材料組成；

在有源層上形成源極和漏極，其中源極和漏極搭接在第二圖形上。

顯然，本實(shí)施例的制作方法能夠制作出本發(fā)明上述提供的薄膜晶體管，因此可以知道的是，本實(shí)施例的制作方法與本發(fā)明的薄膜晶體管均能夠?qū)崿F(xiàn)相同的技術(shù)效果。

下面結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對(duì)本實(shí)施例的薄膜晶體管的制作流程進(jìn)行詳細(xì)介紹。

以制作底柵型的薄膜晶體管為例，本實(shí)施例的制作方法的流程主要包括：

步驟31，參考圖3A，在襯底基板1上依次形成柵極2和柵絕緣層3；

步驟32，參考圖3B，在襯底基板1上沉積a-si材料，得到第一圖層結(jié)構(gòu)410；

步驟33，參考圖3C，采用微透鏡陣列對(duì)第一圖層結(jié)構(gòu)410的部分區(qū)域D進(jìn)行退火處理，使得該部分區(qū)域D轉(zhuǎn)換為p-Si材料；

步驟34，參考圖3D，沉積IGZO材料，得到第二圖層結(jié)構(gòu)420；

步驟35，參考圖3E，刻蝕形成有源層4圖形，包括：

采用干式刻蝕法，刻蝕掉第一圖層結(jié)構(gòu)410的部分a-Si材料，得到該第一圖層結(jié)構(gòu)410所形成的第一圖形41；其中，第一圖形41由刻蝕后剩余a-Si材料以及被該剩余a-Si材料所包圍的p-Si材料組成；

采用濕式刻蝕法，刻蝕第二圖層結(jié)構(gòu)420，得到該第二圖層結(jié)構(gòu)420形成的第二圖形42；

步驟36，參考圖3F，形成源極5和漏極6。

以上是本實(shí)施例對(duì)薄膜晶體管制作方法的介紹。需要給予說(shuō)明的是，本發(fā)明并不限定上述沉積方法和刻蝕方法所采用的具體工藝以及工序，但凡是能夠形成本發(fā)明的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的制作方法均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

此外，本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種包括有上述薄膜晶體管的顯示基板，如圖4所示，本實(shí)施例的顯示基板在上述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還包括有：

覆蓋薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的鈍化層7以及形成在平坦層7的像素電極8，其中，像素電極8通過(guò)平坦層7上的過(guò)孔與薄膜晶體管的漏極6連接。

顯然，由于本發(fā)明的薄膜晶體管具有更好的開(kāi)關(guān)比特性，因此本實(shí)施例的顯示基板畫(huà)面響應(yīng)速度能夠得到有效提升。

需要給予說(shuō)明的是，本發(fā)明的薄膜晶體管不限于應(yīng)用于顯示基板，但凡是設(shè)置有薄膜開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的裝置，其薄膜開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)均為本發(fā)明的薄膜晶體管。

同理，本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種包括有上述顯示基板的顯示裝置，可以知道的是，基于本發(fā)明所提供的薄膜晶體管，本實(shí)施例的顯示裝置能夠提供更好的畫(huà)面顯示效果。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。