一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示面板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示面板。該薄膜晶體管包括柵極、第一絕緣層、第二絕緣層、半導(dǎo)體層、源極和漏極以及導(dǎo)電層。第一絕緣層設(shè)置在柵極上,第二絕緣層設(shè)置在第一絕緣層上方,半導(dǎo)體層、源極和漏極設(shè)置在第一絕緣層和第二絕緣層之間,導(dǎo)電層設(shè)置在第二絕緣層上,并與柵極相互導(dǎo)通,使得薄膜晶體管在打開狀態(tài)時,增大形成在半導(dǎo)體層的導(dǎo)電溝道中的開態(tài)電流,在關(guān)閉狀態(tài)時,減小導(dǎo)電溝道的關(guān)態(tài)電流。通過上述方式,本發(fā)明能夠提高開關(guān)比。
【專利說明】—種薄膜晶體管、陣列基板及顯示面板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是涉及一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示面板。
【背景技術(shù)】
[0002]顯示面板中用作開關(guān)元件的薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)是利用柵極(Gate)電壓來控制源極(Source)和漏極(Drain)間電流的一種半導(dǎo)體器件,其中,TFT的結(jié)構(gòu)為:依次層疊設(shè)置的柵極、絕緣層、半導(dǎo)體層以及源極和漏極。在TFT導(dǎo)電溝道(Channel)中起導(dǎo)電作用的載流子為電子。
[0003]TFT的工作原理為:在Gate加高電壓時,半導(dǎo)體層中靠近Gate側(cè)的區(qū)域的電子聚集,電子濃度升高,從而在Source和Drain之間形成一個導(dǎo)電的前導(dǎo)電溝道。前導(dǎo)電溝道位于Source和Drain的下方,在工作時Source和Drain之間的電流需要穿過半導(dǎo)體層之后才能到達前導(dǎo)電溝道,半導(dǎo)體層本身的電阻比較大。在關(guān)態(tài)時,半導(dǎo)體層遠離Gate側(cè),SP靠近Source/Drain側(cè)會形成電子積累的背導(dǎo)電溝道(Back Channel),產(chǎn)生漏電流,使TFT的關(guān)態(tài)電流變大,開關(guān)比降低(1n/1ff )o
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示面板,能夠在開態(tài)時,減小導(dǎo)電溝道電阻,增大開關(guān)電流,在關(guān)態(tài)時減小導(dǎo)電溝道中電子的濃度,降低關(guān)態(tài)電流,從而提聞開關(guān)比。
[0005]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種薄膜晶體管,該薄膜晶體管包括柵極;第一絕緣層,設(shè)置在柵極上;第二絕緣層,設(shè)置在源極和漏極上;半導(dǎo)體層、源極和漏極,設(shè)置在第一絕緣層和第二絕緣層之間;導(dǎo)電層,設(shè)置在第二絕緣層上,并與柵極相互導(dǎo)通,使得薄膜晶體管在打開狀態(tài)時,增大形成在半導(dǎo)體層的導(dǎo)電溝道中的開態(tài)電流,在關(guān)閉狀態(tài)時,減小導(dǎo)電溝道中的關(guān)態(tài)電流。
[0006]其中,在柵極的上方設(shè)置第一開孔,第一開孔穿透第一絕緣層和第二絕緣層,并露出柵極,導(dǎo)電層通過第一開孔與柵極連接。
[0007]其中,導(dǎo)電層為ITO膜或金屬層。
[0008]其中,半導(dǎo)體層設(shè)置在第一絕緣層上,源極和漏極設(shè)置在半導(dǎo)體層上,薄膜晶體管還包括歐姆接觸層,設(shè)置在半導(dǎo)體層和源極和漏極之間,并且在歐姆接觸層上設(shè)置第二開孔,第二開孔經(jīng)過源極和漏極之間的空隙并穿透歐姆接觸層,并露出半導(dǎo)體層,第二絕緣層通過第二開孔與半導(dǎo)體層連接。
[0009]其中,源極和漏極設(shè)置在第一絕緣層上,半導(dǎo)體層設(shè)置在源極和漏極上,薄膜晶體管還包括歐姆接觸層,設(shè)置在半導(dǎo)體層和源極和漏極之間,并且在歐姆接觸層上設(shè)置第二開孔,第二開孔穿透歐姆接觸層并經(jīng)過源極和漏極之間的空隙,并露出第一絕緣層,半導(dǎo)體層通過第二開孔與第一絕緣層連接。
[0010]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種陣列基板,陣列基板包括基板和設(shè)置在基板上的薄膜晶體管,該薄膜晶體管包括:柵極,設(shè)置在基板的表面上;第一絕緣層,設(shè)置在柵極上;第二絕緣層,設(shè)置在源極和漏極上;半導(dǎo)體層、源極和漏極,設(shè)置在第一絕緣層和第二絕緣層之間;導(dǎo)電層,設(shè)置在第二絕緣層上,并與柵極相互導(dǎo)通,使得薄膜晶體管在打開狀態(tài)時,增大形成在半導(dǎo)體層的導(dǎo)電溝道中的開態(tài)電流,在關(guān)閉狀態(tài)時,減小導(dǎo)電溝道中的關(guān)態(tài)電流。
[0011]其中,在柵極的上方設(shè)置第一開孔,第一開孔穿透第一絕緣層和第二絕緣層,并露出柵極,導(dǎo)電層通過第一開孔與柵極連接。
[0012]其中,導(dǎo)電層為ITO膜或金屬層。
[0013]其中,半導(dǎo)體層設(shè)置在第一絕緣層上,源極和漏極設(shè)置在半導(dǎo)體層上,薄膜晶體管還包括歐姆接觸層,設(shè)置在半導(dǎo)體層和源極和漏極之間,并且在歐姆接觸層上設(shè)置第二開孔,第二開孔經(jīng)過源極和漏極之間的空隙并穿透歐姆接觸層,并露出半導(dǎo)體層,第二絕緣層通過第二開孔與半導(dǎo)體層連接。
[0014]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的又一個技術(shù)方案是:提供一種顯示面板,該顯示面板包括相對設(shè)置的陣列基板和彩膜基板,其中,陣列基板為上述所述的陣列基板。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況,本發(fā)明的薄膜晶體管包括柵極、第一絕緣層、半導(dǎo)體層、源極和漏極、第二絕緣層以及導(dǎo)電層,其中,第一絕緣層設(shè)置在柵極上,第二絕緣層設(shè)置在第一絕緣層的上方,半導(dǎo)體層、源極和漏極設(shè)置第一絕緣層和第二絕緣層之間,導(dǎo)電層設(shè)置在第二絕緣層上,并與柵極相互導(dǎo)通。通過上述方式,本發(fā)明的柵極和導(dǎo)電層能夠同時接收到開啟信號和關(guān)閉信號,在同時接收到開啟信號時,柵極和導(dǎo)電層分別在半導(dǎo)體層中形成兩個導(dǎo)電溝道,減小了導(dǎo)電溝道阻抗,從而增大了開態(tài)電流,在同時接收到關(guān)閉信號時,柵極和導(dǎo)電層同時排走導(dǎo)電溝道中的電子,減小了關(guān)態(tài)電流,即減小漏電流,因此,本發(fā)明能夠提聞開關(guān)比。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一種薄膜晶體管一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖2是圖1所示的薄膜晶體管在打開狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖3是圖1所示的薄膜晶體管在關(guān)閉狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖4是本發(fā)明一種薄膜晶體管另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖5是本發(fā)明一種陣列基板一實施例的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0021]圖6是本發(fā)明一種顯示面板一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0023]請參閱圖1,圖1是本發(fā)明一種薄膜晶體管一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,本發(fā)明的薄膜晶體管10包括柵極11、第一絕緣層12、半導(dǎo)體層13、源極14、漏極15、第二絕緣層16以及導(dǎo)電層17。其中,第一絕緣層12設(shè)置在柵極11上。第二絕緣層16設(shè)置在第一絕緣層12上方。半導(dǎo)體層13、源極14和漏極15設(shè)置在第一絕緣層12和第二絕緣層16之間。導(dǎo)電層17設(shè)置在第二絕緣層16上,并與柵極11相互導(dǎo)通,使得薄膜晶體管10在打開狀態(tài)時,增大形成在半導(dǎo)體層13的導(dǎo)電溝道中的開態(tài)電流,在關(guān)閉狀態(tài)時,減小半導(dǎo)體層13的導(dǎo)電溝道中的關(guān)態(tài)電流。
[0024]本實施例中,導(dǎo)電層17與柵極11相互導(dǎo)通的具體實現(xiàn)方式為:在柵極11的上方設(shè)置第一開孔110,第一開孔110穿透第一絕緣層12和第二絕緣層16,并露出柵極11,導(dǎo)電層17通過第一開孔110與柵極11連接。其中,導(dǎo)電層17為IT0(Indium Tin Oxide,摻錫氧化銦)膜或金屬層。導(dǎo)電層17還可以為其他導(dǎo)電材料,只要能使柵極11和導(dǎo)電層17的電性相互導(dǎo)通即可,在此不作限制。
[0025]本實施例中,半導(dǎo)體層13設(shè)置在第一絕緣層12上,源極14和漏極15設(shè)置在半導(dǎo)體層13上,并位于半導(dǎo)體層13的兩側(cè)。薄膜晶體管10還包括歐姆接觸層18,其設(shè)置在半導(dǎo)體層13和源極14和漏極15之間,并且在歐姆接觸層18上設(shè)置第二開孔111,第二開孔111經(jīng)過源極14和漏極15之間的空隙并穿透歐姆接觸層18,并露出半導(dǎo)體層13,第二絕緣層16通過第二開孔111與半導(dǎo)體層13連接。
[0026]以下將介紹本發(fā)明的薄膜晶體管10的工作原理:
[0027]請參閱圖2和圖3,圖2是薄膜晶體管10在打開狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是薄膜晶體管10在關(guān)閉狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。首先如圖2所示,在薄膜晶體管10的柵極11接收到打開信號例如高電壓時,薄膜晶體管10處于打開狀態(tài)(開態(tài)),源極14和漏極15通過半導(dǎo)體層13電連接,其中起導(dǎo)電作用的載流子為電子。本實施例中,因為導(dǎo)電層17和柵極11通過第一開孔110連接,因此,柵極11和導(dǎo)電層17同時接收到打開信號。此時,在半導(dǎo)體層13中靠近柵極11的一側(cè)131和靠近導(dǎo)電層17的一側(cè)132分別形成導(dǎo)電溝道133和134,源極14和漏極15之間的電流通過導(dǎo)電溝道133和134進行傳輸。
[0028]再如圖3所示,在薄膜晶體管10的柵極11接收到關(guān)閉信號例如低電壓時,薄膜晶體管10處于關(guān)閉狀態(tài)(關(guān)態(tài))。此時,半導(dǎo)體層13使源極14和漏極15電性絕緣。具體而言,導(dǎo)電層17同時接收到該關(guān)閉信號,此時,形成在導(dǎo)電溝道133和134中的電子分別被柵極11和導(dǎo)電層17排走,使得源極14和漏極15之間的無電流傳輸。
[0029]綜上所述,本實施例中的薄膜晶體管10在開態(tài)時形成了兩個導(dǎo)電溝道133和134,減小了導(dǎo)電溝道的阻抗,從而增大了開態(tài)電流,在關(guān)態(tài)時,形成在導(dǎo)電溝道133和134中的電子分別被柵極11和導(dǎo)電層17排走,減小了關(guān)態(tài)電流,即減小漏電流,因此,本發(fā)明能夠提高開關(guān)比(開態(tài)電流與關(guān)態(tài)電流的比值)。
[0030]請參閱圖4,圖4是本發(fā)明一種薄膜晶體管另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示,本實施例的薄膜晶體管40依然包括柵極41、第一絕緣層42、半導(dǎo)體層43、源極44、漏極45、第二絕緣層46、導(dǎo)電層47以及歐姆接觸層48。其中,本實施例的薄膜晶體管40與圖1中的薄膜晶體管10的不同之處在于:本實施例中的源極44和漏極45設(shè)置在第一絕緣層42上,半導(dǎo)體層43設(shè)置在源極44和漏極45上,歐姆接觸層48設(shè)置在半導(dǎo)體層43和源極44和漏極45之間,并且在歐姆接觸層48上設(shè)置第二開孔441,第二開孔441穿透歐姆接觸層48并經(jīng)過源極44和漏極45之間的空隙,并露出第一絕緣層42,半導(dǎo)體層43通過第二開孔441與第一絕緣層42連接。
[0031 ] 其中,本實施例的薄膜晶體管40與上述實施例的薄膜晶體管10的原理相同,在此不再贅述。
[0032]請參閱圖5,圖5是本發(fā)明一種陣列基板一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,本發(fā)明的陣列基板50包括基板51和設(shè)置在基板51上的多個薄膜晶體管52,其中薄膜晶體管52為前文實施例的薄膜晶體管10或40,在此不再贅述。
[0033]請參閱圖6,圖6是本發(fā)明一種顯示面板一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示,本實施例的顯示面板60包括相對設(shè)置的陣列基板61、彩膜基板62以及設(shè)置于陣列基板61和彩膜基板62之間的液晶層63,其中,陣列基板61和彩膜基板62共同控制液晶層63中的液晶631的翻轉(zhuǎn),以控制穿過液晶層63中的光線,從而得到所需的畫面。本實施例中,陣列基板61為前文實施例的陣列基板50,在此不再贅述。
[0034]綜上所述,本實施例在第二絕緣層上設(shè)置了一層導(dǎo)電層,使得薄膜晶體管在開態(tài)時形成兩個導(dǎo)電溝道,減小了導(dǎo)電溝道的阻抗,從而增大了開態(tài)電流,在關(guān)態(tài)時,形成在兩個導(dǎo)電溝道中的電子分別被柵極和導(dǎo)電層排走,減小了關(guān)態(tài)電流,即減小漏電流,因此,本發(fā)明能夠提聞開關(guān)比。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的實施方式,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管,其特征在于,所述薄膜晶體管包括:柵極;第一絕緣層,設(shè)置在所述柵極上;第二絕緣層,設(shè)置在所述第一絕緣層上方; 半導(dǎo)體層、源極和漏極,設(shè)置在所述第一絕緣層和所述第二絕緣層之間; 導(dǎo)電層,設(shè)置在所述第二絕緣層上,并與所述柵極相互導(dǎo)通,使得所述薄膜晶體管在打開狀態(tài)時,增大形成在所述半導(dǎo)體層的導(dǎo)電溝道中的開態(tài)電流,在關(guān)閉狀態(tài)時,減小所述導(dǎo)電溝道中的關(guān)態(tài)電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其特征在于,在所述柵極的上方設(shè)置第一開孔,所述第一開孔穿透所述第一絕緣層和所述第二絕緣層,并露出所述柵極,所述導(dǎo)電層通過所述第一開孔與所述柵極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其特征在于,所述導(dǎo)電層為ITO膜或金屬層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其特征在于,所述半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第一絕緣層上,所述源極和漏極設(shè)置在所述半導(dǎo)體層上,所述薄膜晶體管還包括歐姆接觸層,設(shè)置在所述半導(dǎo)體層和所述源極和漏極之間,并且在所述歐姆接觸層上設(shè)置第二開孔,所述第二開孔經(jīng)過所述源極和漏極之間的空隙并穿透所述歐姆接觸層,并露出所述半導(dǎo)體層,所述第二絕緣層通過所述第二開孔與所述半導(dǎo)體層連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其特征在于,所述源極和漏極設(shè)置在所述第一絕緣層上,所述半導(dǎo)體層設(shè)置在所述源極和漏極上,所述薄膜晶體管還包括歐姆接觸層,設(shè)置在所述半導(dǎo)體層和所述源極和漏極之間,并且在所述歐姆接觸層上設(shè)置第二開孔,所述第二開孔穿透所述歐姆接觸層并經(jīng)過所述源極和漏極之間的空隙,并露出所述第一絕緣層,所述半導(dǎo)體層通過所述第二開孔與所述第一絕緣層連接。
6.一種陣列基板,所述陣列基板包括基板和設(shè)置在所述基板上的薄膜晶體管,其特征在于,所述薄膜晶體管包括: 柵極,設(shè)置在所述基板的表面上; 第一絕緣層,設(shè)置在所述柵極上; 第二絕緣層,設(shè)置在所述源極和漏極上; 半導(dǎo)體層、源極和漏極,設(shè)置在所述第一絕緣層和所述第二絕緣層之間; 導(dǎo)電層,設(shè)置在所述第二絕緣層上,并與所述柵極相互導(dǎo)通,使得所述薄膜晶體管在打開狀態(tài)時,增大形成在所述半導(dǎo)體層的導(dǎo)電溝道中的開態(tài)電流,在關(guān)閉狀態(tài)時,減小所述導(dǎo)電溝道中的關(guān)態(tài)電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列基板,其特征在于,在所述柵極的上方設(shè)置第一開孔,所述第一開孔穿透所述第一絕緣層和所述第二絕緣層,并露出所述柵極,所述導(dǎo)電層通過所述第一開孔與所述柵極連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列基板,其特征在于,所述導(dǎo)電層為ITO膜或金屬層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列基板,其特征在于,所述半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第一絕緣層上,所述源極和漏極設(shè)置在所述半導(dǎo)體層上,所述薄膜晶體管還包括歐姆接觸層,設(shè)置在所述半導(dǎo)體層和所述源極和漏極之間,并且在所述歐姆接觸層上設(shè)置第二開孔,所述第二開孔經(jīng)過所述源極和漏極之間的空隙并穿透所述歐姆接觸層,并露出所述半導(dǎo)體層,所述第二絕緣層通過所述第二開孔與所述半導(dǎo)體層連接。
10.一種顯示面板,其特征在于,所述顯示面板包括相對設(shè)置的陣列基板和彩膜基板,其中,所述陣列基板為如權(quán)利要.求6-9所述的陣列基板。
【文檔編號】G02F1/1368GK103474472SQ201310411131
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】杜鵬, 陳政鴻 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司