薄膜晶體管、陣列基板、制造方法和顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示裝置領(lǐng)域，具體地，涉及一種薄膜晶體管、一種包括該薄膜晶體管的陣列基板、一種形成該陣列基板的制造方法和一種包括該陣列基板的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高薄膜晶體管的有源層中載流子的迀移率，可以利用超晶格材料制作薄膜晶體管的有源層?，F(xiàn)有技術(shù)中存在一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管的有源層是由三個(gè)半導(dǎo)體層周期堆疊而成的超晶格材料，這種薄膜晶體管具有較高的載流子迀移率和較好的穩(wěn)定性。
[0003]但是，在上述超晶格結(jié)構(gòu)有源層中，不同半導(dǎo)體層間界面處的缺陷態(tài)會(huì)束縛載流子的移動(dòng)，從而在一定程度上限制了載流子迀移率的進(jìn)一步提高。
[0004]因此，如何進(jìn)一步提高有源層為超晶格材料的薄膜晶體管的載流子迀移率成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜晶體管、一種包括該薄膜晶體管的陣列基板、一種形成該陣列基板的制造方法和一種包括該陣列基板的顯示裝置。所述薄膜晶體管的有源層為超晶格材料，并且具有很高的載流子迀移率和很好的穩(wěn)定性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括有源層，其特征在于，所述有源層具有超晶格結(jié)構(gòu)，且所述有源層包括多個(gè)半導(dǎo)體層和至少一個(gè)絕緣層，所述半導(dǎo)體層和所述絕緣層交替堆疊，且所述半導(dǎo)體層和所述絕緣層的厚度均為納米量級(jí)，所述半導(dǎo)體層由金屬氧化物半導(dǎo)體或金屬氮氧化物半導(dǎo)體制成。
[0007]優(yōu)選地，所述絕緣層的厚度不大于3nm。
[0008]優(yōu)選地，所述有源層中位于最上層的半導(dǎo)體層上方形成有所述絕緣層。
[0009]優(yōu)選地，所述絕緣層由氧化物制成。
[0010]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體層的厚度均不大于10nm。
[0011]優(yōu)選地，金屬氧化物半導(dǎo)體選自單金屬氧化物半導(dǎo)體、三元金屬氧化物半導(dǎo)體和四元金屬氧化物半導(dǎo)體中的任意一種。
[0012]優(yōu)選地，單金屬氧化物半導(dǎo)體選自ZnO、ln203、Sn02、Ga203中的任意一種；和/或
[0013]三元金屬氧化物半導(dǎo)體選自In-Zn-0、In-Ga-O、Zn-Sn-O、In-Sn-O、In-ff-0中的任意一種；和/或
[0014]四元金屬氧化物半導(dǎo)體選自In-Ga-Zn-0、In-Sn-Zn-O、Hf-1n-Zn-O中的任意一種。
[0015]優(yōu)選地，金屬氮氧化物半導(dǎo)體選自單金屬氮氧化物半導(dǎo)體、四元金屬氮氧化物半導(dǎo)體和五元金屬氮氧化物半導(dǎo)體中的任意一種。
[0016]優(yōu)選地，單金屬氮氧化物半導(dǎo)體選自Zn0xNy、In0xNy、Sn0xNy、Ga0xNy中的任意一種；和/或
[0017]四元金屬氮氧化物半導(dǎo)體選自InZnOxNy、InGaOxNy、ZnSnOxNy、InSnOxNy、InTOxNy中的任意一種；和/或
[0018]五元金屬氮氧化物半導(dǎo)體選自InGaZnOxNy、InSnZnOxNy、HfInZnOxNy中的任意一種。
[0019]優(yōu)選地，所述薄膜晶體管包括源極、漏極和鈍化層，所述源極和所述漏極分別在所述有源層的左右兩側(cè)與所述有源層電連接，所述鈍化層覆蓋于所述源極和所述漏極之上。
[0020]優(yōu)選地，所述有源層包括半導(dǎo)體區(qū)和位于該半導(dǎo)體區(qū)左右兩側(cè)的導(dǎo)體化區(qū)，所述導(dǎo)體化區(qū)由形成所述有源層的材料經(jīng)等離子處理而成，所述薄膜晶體管包括源極、漏極、柵極、柵絕緣層和層間絕緣層，所述柵絕緣層設(shè)置在所述半導(dǎo)體區(qū)上，所述柵極設(shè)置在所述柵絕緣層上，所述層間絕緣層覆蓋所述柵極和所述有源層，所述源極和所述漏極分別位于兩個(gè)所述導(dǎo)體化區(qū)的上方，并通過(guò)貫穿所述層間絕緣層的過(guò)孔與所述導(dǎo)體化區(qū)電連接。
[0021]作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種陣列基板，所述陣列基板被劃分為多個(gè)顯示單元，每個(gè)所述顯示單元內(nèi)均設(shè)置有薄膜晶體管，其中，所述薄膜晶體管為本發(fā)明所提供的上述薄膜晶體管。
[0022]作為本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種陣列基板的制造方法，其中，所述陣列基板為本發(fā)明所提供的上述陣列基板，所述制造方法包括形成所述有源層的步驟，其中，形成所述有源層的步驟包括交替進(jìn)行的以下步驟:
[0023]形成所述絕緣層；和
[0024]形成所述半導(dǎo)體層。
[0025]優(yōu)選地，形成所述有源層的步驟在同一真空環(huán)境下完成，利用濺射工藝形成所述絕緣層，且利用濺射工藝形成所述半導(dǎo)體層。
[0026]由于有源層采用的是絕緣層與半導(dǎo)體層交替堆疊而成的超晶格結(jié)構(gòu)，絕緣層和半導(dǎo)體層的厚度都很薄，在納米量級(jí)，半導(dǎo)體層中的載流子因量子效應(yīng)被分別限定在導(dǎo)體層的二維平面內(nèi)移動(dòng)，因而均具有很高的迀移率。
[0027]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，由于在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層之間設(shè)置了第一絕緣層，在超晶格結(jié)構(gòu)第一個(gè)半導(dǎo)體層的下方設(shè)置有第二絕緣層，在最上一個(gè)半導(dǎo)體層的上方設(shè)置有第三絕緣層，通過(guò)在半導(dǎo)體層的上下界面都形成鈍化層來(lái)減小不同層間界面處的缺陷態(tài)。超晶格結(jié)構(gòu)有源層的最外側(cè)有絕緣層保護(hù)，使其免受來(lái)自外界的影響，從而保持材料特性的穩(wěn)定，可用于實(shí)現(xiàn)背溝道刻蝕型氧化物薄膜晶體管。其中第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的厚度都很薄，在納米量級(jí)，在第一半導(dǎo)體層中移動(dòng)的載流子有一定概率可隧穿到第二半導(dǎo)體層，同樣在第二半導(dǎo)體層中移動(dòng)的載流子也有一定概率可隧穿到第一半導(dǎo)體層，兩種半導(dǎo)體層中的載流子在源、漏電極區(qū)域完成匯聚從而實(shí)現(xiàn)大電流傳輸。
[0028]綜上，與現(xiàn)有技術(shù)中具有超晶格結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管相比，本發(fā)明所提供的薄膜晶體管具有更高的載流子迀移率和更好的器件電學(xué)穩(wěn)定性，且可用于背溝道刻蝕型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)薄膜晶體管器件尺寸的縮小。
[0029]作為本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括陣列基板，其中，所述陣列基板為本發(fā)明所提供的上述陣列基板。
【附圖說(shuō)明】
[0030]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0031]圖1是本發(fā)明所提供的薄膜晶體管的第一種實(shí)施方式示意圖；
[0032]圖2是圖1中所示的薄膜晶體管的有源層的示意圖；
[0033]圖3本發(fā)明所提供的薄膜晶體管的第二種實(shí)施方式的示意圖；
[0034]圖4是本發(fā)明所提供的薄膜晶體管的第三種實(shí)施方式的示意圖；
[0035]圖5是本發(fā)明所提供的薄膜晶體管的第四種實(shí)施方式的示意圖；
[0036]圖6是本發(fā)明所提供的薄膜晶體管的第五種實(shí)施方式的示意圖。
[0037]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0038]100:有源層100a:第一半導(dǎo)體層
[0039]100b:第二半導(dǎo)體層100c:第一絕緣層
[0040]100d:第二絕緣層100e:第三絕緣層
[0041]210:源極220:漏極
[0042]300:柵極400:柵絕緣層
[0043]500:刻蝕阻擋層600:像素電極
[0044]700:鈍化層410:層間絕緣層
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0046]在本發(fā)明中，方位詞“上”、“下”均是指圖1至圖6中的“上”、“下”方向。
[0047]作為本發(fā)明的一個(gè)方面，如圖1所示，提供一種薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括有源層100，其中，該有源層100具有超晶格結(jié)構(gòu)，且有源層100包括多個(gè)半導(dǎo)體層和至少一個(gè)絕緣層，所述半導(dǎo)體層和所述絕緣層交替堆疊，且所述半導(dǎo)體層和所述絕緣層的厚度均為納米量級(jí)，所述半導(dǎo)體層由金屬氧化物半導(dǎo)體或金屬氮氧化物半導(dǎo)體制成。
[0048]由于有源層100采用的是絕緣層與半導(dǎo)體層交替堆疊而成的超晶格結(jié)構(gòu)，絕緣層和半導(dǎo)體層的厚度都很薄，在納米量級(jí)，半導(dǎo)體層中的載流子因量子效應(yīng)被分別限定在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的二維平面內(nèi)移動(dòng)，因而均具有很高的迀移率。由于絕緣層的厚度也為納米