本發(fā)明涉及薄膜晶體管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管、其制作方法及顯示裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的顯示器都是平板顯示器，不可以隨意彎曲。未來的趨勢(shì)是希望在柔性體上呈現(xiàn)大量的信息，即在柔性顯示器上進(jìn)行顯示，也即實(shí)現(xiàn)柔性顯示。對(duì)于柔性顯示器的官方定義為，其顯示屏和模組在基板包裝、生產(chǎn)、存儲(chǔ)、使用、操作、工序銜接、搬運(yùn)、運(yùn)輸?shù)热魏我粋€(gè)步驟中都可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械彎曲的顯示器裝置。在現(xiàn)有的ltps(lowtemperaturepoly-silicon，低溫多晶硅)背板制備工藝中，設(shè)置在薄膜晶體管中的柵極和有源層之間的層間介質(zhì)層，由于其一般采用無機(jī)材料sio-sinx雙層沉積形成，而且厚度一般設(shè)置在500納米左右，因而在柔性顯示屏進(jìn)行彎折過程中，層間介質(zhì)層的所受的應(yīng)力過大，非常大的可能會(huì)造成層間介質(zhì)層斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致源漏極層金屬線發(fā)生斷線，影響產(chǎn)品的良率。

綜上所述，現(xiàn)有的柔性顯示屏中，層間介質(zhì)層的厚度較厚，很容易在彎曲過程中造成斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致源漏極層金屬線發(fā)生斷線，影響產(chǎn)品的良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管、其制作方法及顯示裝置，用以解決現(xiàn)有的柔性顯示屏中，層間介質(zhì)層的厚度較厚，很容易在彎曲過程中造成斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致源漏極層金屬線發(fā)生斷線，影響產(chǎn)品的良率的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管，包括：襯底基板，設(shè)置在所述襯底基板上的有源層，源漏極層，以及設(shè)置在所述有源層和所述源漏極層之間的絕緣層；其中，

所述源漏極層通過所述絕緣層上的過孔與所述有源層進(jìn)行連接；

所述絕緣層的材料包括儲(chǔ)氫材料。

較佳的，所述薄膜晶體管還包括：設(shè)置在所述有源層和所述源漏極層之間的柵極；

所述絕緣層設(shè)置在所述柵極與所述有源層之間。

較佳的，所述薄膜晶體管還包括：設(shè)置在所述有源層和所述源漏極層之間的柵極；

所述絕緣層設(shè)置在所述柵極與所述源漏極層之間。

較佳的，所述薄膜晶體管還包括：設(shè)置在所述有源層上背離所述襯底基板一側(cè)的柵極絕緣層，以及設(shè)置在所述源漏極層上靠近所述襯底基板一側(cè)的平坦化層。

較佳的，所述絕緣層的厚度為6納米-15納米。

較佳的，所述絕緣層的材料包括氟鈦酸銨-氧化石墨烯。

較佳的，所述絕緣層的儲(chǔ)氫量范圍為1wt％-5wt％。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括如本發(fā)明實(shí)施例提供的任一上述薄膜晶體管。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種薄膜晶體管的制作方法，包括：

在襯底基板上形成有源層；

在所述有源層上涂覆包含絕緣材料的混合溶液；其中，所述絕緣材料包括儲(chǔ)氫材料；

將涂覆有混合溶液的襯底基板進(jìn)行烘烤處理，使所述混合溶液中的溶劑揮發(fā)，形成固態(tài)的絕緣層；

在所述絕緣層上形成源漏極層，且使所述源漏極層通過所述絕緣層上的過孔與所述有源層進(jìn)行連接。

較佳的，在形成固態(tài)的絕緣層之后，在所述絕緣層上形成源漏極層之前，該方法還包括：

采用氫氣等離子體轟擊工藝，對(duì)所述絕緣層進(jìn)行處理，使所述絕緣層中儲(chǔ)存氫原子；

對(duì)儲(chǔ)存氫原子后的絕緣層進(jìn)行氫化處理，以使所述絕緣層中儲(chǔ)存的氫原子遷移到所述有源層中。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明實(shí)施例中提供的薄膜晶體管，在有源層和源漏極層之間設(shè)置有由儲(chǔ)氫材料制作的絕緣層，絕緣層中存儲(chǔ)的氫原子可以用于為有源層提供氫原子，因此可以省略后續(xù)層間介質(zhì)層的制作，同時(shí)具有柔性的絕緣層相比于由無機(jī)材料制作的層間介質(zhì)層，其柔韌性更強(qiáng)，在彎曲時(shí)不容易斷裂，因而可以提高產(chǎn)品的良率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法的基本步驟流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法的整體步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

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)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，并不是全部的實(shí)施例?；诒景l(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。

附圖中各層膜層的厚度和區(qū)域大小形狀不反映薄膜晶體管的真實(shí)比例，目的只是示意說明本發(fā)明內(nèi)容。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管，是在現(xiàn)有的薄膜晶體管上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)優(yōu)化，在有源層和源漏極層之間設(shè)置有由儲(chǔ)氫材料制作的絕緣層，此設(shè)計(jì)適用于任意類型的薄膜晶體管，尤其是適用于柔性顯示面板中的薄膜晶體管。下面對(duì)其具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖，該薄膜晶體管，包括：襯底基板100，設(shè)置在襯底基板100上的有源層101，源漏極層102，以及設(shè)置在有源層101和源漏極層102之間的絕緣層103；其中，源漏極層102通過絕緣層103上的過孔103v與有源層101進(jìn)行連接；絕緣層103的材料包括儲(chǔ)氫材料。

在具體實(shí)施時(shí)，薄膜晶體管是構(gòu)成柔性顯示屏的重要部件，設(shè)置在薄膜晶體管中的柵極和有源層之間的層間介質(zhì)層，由于其一般采用無機(jī)材料sio/sinx雙層沉積形成，而且厚度一般設(shè)置在500納米左右，因而在柔性顯示屏進(jìn)行彎折過程中，層間介質(zhì)層的所受的應(yīng)力過大，非常大的可能會(huì)造成層間介質(zhì)層斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致源漏極層金屬線發(fā)生斷線，影響產(chǎn)品的良率。因此，本發(fā)明的薄膜晶體管中，在有源層101和源漏極層102之間設(shè)置有由儲(chǔ)氫材料制作的絕緣層103，并且源漏極層102可以通過絕緣層103上的過孔103v與有源層101進(jìn)行連接。由于絕緣層103中存儲(chǔ)的氫原子可以用于為有源層101提供氫原子，因此可以省略后續(xù)層間介質(zhì)層的制作，同時(shí)具有柔性的絕緣層103相比于由無機(jī)材料制作的層間介質(zhì)層，其柔韌性更強(qiáng)，在彎曲時(shí)不容易斷裂，因而可以提高產(chǎn)品的良率。

其中，將絕緣層設(shè)置為包括儲(chǔ)氫材料，使其可以為有源層提供氫原子，主要是由于富含氫原子是為了薄膜晶體管的特性，現(xiàn)有的層間介質(zhì)層雖然也含有氫原子，但所含的氫原子量較少，所以相應(yīng)的層間介質(zhì)層的厚度也較厚，而且氫原子可以消除p-si的懸掛鍵，使薄膜晶體管特性變好，因而，將絕緣層設(shè)置為儲(chǔ)氫能力更強(qiáng)的儲(chǔ)氫材料，可以進(jìn)一步提升薄膜晶體管的特性。

具體的，上述襯底基板是指的用于制作薄膜晶體管時(shí)的載體基板。而絕緣層103是指的具有柔性的、且由儲(chǔ)氫材料制作的膜層，該絕緣層103設(shè)置在有源層101和源漏極層102之間，具體設(shè)置的情況，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，只要是能夠?yàn)橛性磳?01提供氫原子即可，在此可以不做限定。下面詳細(xì)介紹薄膜晶體管的具體結(jié)構(gòu)。

在具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管，可以是頂柵型，也可以是底柵型，具體的可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。為了方便說明，本發(fā)明僅以頂柵型為例進(jìn)行詳細(xì)附圖說明。一般為了隔離有源層和柵極，如圖1所示，較佳的，薄膜晶體管還包括：設(shè)置在有源層上背離襯底基板一側(cè)的柵極絕緣層105，與絕緣層103的設(shè)置類似，柵極絕緣層105上也設(shè)置有過孔，可以使源漏極層102可以通過柵極絕緣層105上的過孔105v與有源層101進(jìn)行連接。而具體柵極絕緣層制作的方式、材料等，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，在此不做限定。

具體的，由于設(shè)置的絕緣層為儲(chǔ)氫材料，儲(chǔ)氫能力較強(qiáng)，因而一般絕緣層的厚度只需要設(shè)置為6納米-15納米即可滿足要求，而且無需再設(shè)置層間介質(zhì)層，但由于現(xiàn)有技術(shù)中的層間介質(zhì)層的厚度一般需要設(shè)置在500納米左右，因而為了使柵極和源漏極層之間保持一定距離，如圖1所示，較佳的，薄膜晶體管還包括：設(shè)置在源漏極層上靠近襯底基板一側(cè)的平坦化層106。由于平坦化層一般采用有機(jī)材料制作，因而柔韌性要比無機(jī)材料制作的層間介質(zhì)層好的多，當(dāng)薄膜晶體管彎曲時(shí)，也不會(huì)很容易發(fā)生斷裂。

而具體的，絕緣層設(shè)置的位置，也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。下面具體進(jìn)行介紹。

如圖1所示，為了方便制作絕緣層，可以將絕緣層設(shè)置在柵極與有源層之間，較佳的，薄膜晶體管還包括：設(shè)置在有源層101和源漏極層102之間的柵極104；絕緣層103設(shè)置在柵極104與有源層101之間。

具體的，由于制作絕緣層時(shí)，一般需要采用溶液涂覆的方式(后面會(huì)進(jìn)行詳細(xì)介紹)，所以將絕緣層103設(shè)置在柵極104與有源層101之間，即設(shè)置在柵極絕緣層105的上方時(shí)，更方便絕緣層103的制作。

此時(shí)，絕緣層103和柵極絕緣層105為相鄰的兩個(gè)膜層，中間沒有設(shè)置其它膜層，在具體制作時(shí)，如果適當(dāng)?shù)募雍窠^緣層103的厚度，實(shí)際上可以省略柵極絕緣層105的制作，直接以絕緣層103代替柵極絕緣層105的功能。

除了可以將絕緣層設(shè)置在柵極與有源層之間外，如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖，較佳的，薄膜晶體管還包括：設(shè)置在有源層和源漏極層之間的柵極104；絕緣層103設(shè)置在柵極104與源漏極層102之間。

具體的，當(dāng)絕緣層103設(shè)置在柵極104與源漏極層102之間時(shí)，由于絕緣層103和平坦化層106為相鄰的兩個(gè)膜層，中間沒有設(shè)置其它膜層，在具體制作時(shí)，如果適當(dāng)?shù)募雍窠^緣層103的厚度，實(shí)際上也可以省略平坦化層106的制作，直接以絕緣層103代替平坦化層106的功能。

上述絕緣層采用儲(chǔ)氫材料制作、且具有柔性，其中絕緣層的儲(chǔ)氫量范圍可以達(dá)到1wt％-5wt％。在具體實(shí)施時(shí)，可以根據(jù)制作工藝條件、儲(chǔ)氫量要求等因素來選擇絕緣層的材料，較佳的，絕緣層的材料包括氟鈦酸銨-氧化石墨烯。由于此氟鈦酸銨-氧化石墨烯中的碳原子是以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面層結(jié)構(gòu)，其儲(chǔ)氫能力極強(qiáng)，與現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常采用的氧化石墨相比，氟鈦酸銨-氧化石墨烯復(fù)合材料的儲(chǔ)氫性能可以提高10倍。

同時(shí)，在薄膜晶體管中引入富含氫原子的膜層，利于進(jìn)行氫化處理，可以提高薄膜晶體管的特性；氟鈦酸銨-氧化石墨烯材料是一種利用化學(xué)鍵結(jié)合的復(fù)合材料，一般這種復(fù)合材料是需要進(jìn)行制備的，具體的制作方法可以參照如下方法步驟：

(1)以天然鱗片石墨為原材料，利用高錳酸鉀與濃硫酸作為氧化劑，將原材料放入反應(yīng)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間約為1.5小時(shí)左右，可制備出氧化石墨烯；

(2)稱取一定量的氧化石墨烯，加入到無水乙醇中，進(jìn)行超聲分散3小時(shí)，使其充分溶解，得到初步的氧化石墨烯乙醇溶液。

(3)在氧化石墨烯乙醇溶液中，加入尿素，在60攝氏度下水浴加熱3小時(shí)，待冷卻后，將混合溶液進(jìn)行超聲分散15分鐘，得到尿素-氧化石墨烯溶液。

(4)將聚乙二醇和氟鈦酸銨溶解于去離子水中，加入到上述尿素-氧化石墨烯溶液中，將混合液進(jìn)行超聲分散15分鐘后，移至油浴在150攝氏度下反應(yīng)5小時(shí)。

(5)自然冷卻到室溫，經(jīng)離心分離，無水乙醇及去離子水洗滌數(shù)次后，在60攝氏度下干燥6小時(shí)，得到氟鈦酸銨-氧化石墨烯復(fù)合材料(h8f6n2ti-fgo)。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的任一上述薄膜晶體管。該顯示裝置的實(shí)施可以參見任一上述薄膜晶體管的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種如本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一薄膜晶體管的制作方法，由于該制作方法解決問題的原理與本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管相似，因此該制作方法的實(shí)施可以參見薄膜晶體管的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種薄膜晶體管的制作方法，如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法的基本步驟流程圖，具體包括如下步驟：

步驟301，在襯底基板上形成有源層；

步驟302，在有源層上涂覆包含絕緣材料的混合溶液；其中，絕緣材料包括儲(chǔ)氫材料；

步驟303，將涂覆有混合溶液的襯底基板進(jìn)行烘烤處理，使混合溶液中的溶劑揮發(fā)，形成固態(tài)的絕緣層；

步驟304，在絕緣層上形成源漏極層，且使源漏極層通過絕緣層上的過孔與有源層進(jìn)行連接。

在具體實(shí)施時(shí)，先在襯底基板100上形成有源層，具體可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的方式進(jìn)行制作，在此不做限定。例如，對(duì)襯底基板100進(jìn)行清洗處理，襯底基板100由玻璃、聚酰亞胺薄膜等透明材料構(gòu)成。然后利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在襯底基板100上形成有源層101的結(jié)構(gòu)，其中非晶硅薄膜厚度為40納米-50納米。接著將襯底基板100送往高溫爐中進(jìn)行處理，以達(dá)到脫氫(即減少非晶硅薄膜中氫原子的含量)的目的，一般將氫原子的含量控制在2％以內(nèi)；然后把上述襯底基板100進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火處理，使非晶硅轉(zhuǎn)變多晶硅薄膜，緊接著再做溝道摻雜處理。

在制作完有源層之后，可以根據(jù)需要再制作其它膜層，例如，柵極絕緣層，具體的制作方式在此不做限定，由于增加的絕緣層是設(shè)置在有源層的上方，因此可以采用溶液涂覆法制作絕緣層。

具體的，上面已經(jīng)介紹了制作氟鈦酸銨-氧化石墨烯復(fù)合材料的方法，在制作出復(fù)合材料以后，可以以濃度為10％的乙醇溶液作為溶劑(或者是采用水、丙酮等溶劑也可以)，將氟鈦酸銨-氧化石墨烯復(fù)合材料進(jìn)行超聲波分散，進(jìn)而制備出用于旋涂混合溶液；然后可以將制備的混合溶液涂抹至柵極絕緣層上，再對(duì)其進(jìn)行烘干處理，進(jìn)而得到固體的氟鈦酸銨-氧化石墨烯絕緣層，在制作過程中，可以通過對(duì)旋涂液濃度的控制將絕緣層的厚度控制在10納米左右。

較佳的，在形成固態(tài)的絕緣層之后，在絕緣層上形成源漏極層之前，該方法還包括：采用氫氣等離子體轟擊工藝，對(duì)絕緣層進(jìn)行處理，使絕緣層中儲(chǔ)存氫原子；對(duì)儲(chǔ)存氫原子后的絕緣層進(jìn)行氫化處理，以使絕緣層中儲(chǔ)存的氫原子遷移到有源層中。

具體的，在形成固態(tài)的絕緣層之后，將襯底基板放入反應(yīng)腔室中，通入氫氣之后，利用等離子體轟擊工藝對(duì)絕緣層進(jìn)行處理，由于絕緣層是一種非常好的儲(chǔ)氫材料，處理后的絕緣層富含氫原子，然后可以直接進(jìn)行氫化處理，其中，氫化處理一般是在高溫反應(yīng)腔室里面進(jìn)行，在25攝氏度-350攝氏度下進(jìn)行烘烤，而具體絕緣層中的儲(chǔ)氫量多少與烘烤的溫度和材料等有關(guān)。例如：采用氟鈦酸銨-氧化石墨烯復(fù)合材料來制作絕緣層時(shí)，分別在60攝氏度、180攝氏度和300攝氏度下對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行氫氣等離子體轟擊處理1小時(shí)，不同活化溫度下復(fù)合材料的儲(chǔ)氫量分別為1.4wt％、1.2wt％和2.6wt％。

在對(duì)絕緣層處理完成之后，繼續(xù)采用低溫濺射工藝制作柵極層，較佳的，形成柵極層，包括：在低于預(yù)設(shè)溫度的工藝條件下，采用濺射工藝，在絕緣層上形成柵極層；其中，預(yù)設(shè)溫度為影響絕緣層平坦性的最低溫度值，一般可以選取30攝氏度-60攝氏度。形成柵極層的圖案之后，由于在制作絕緣層時(shí)已經(jīng)提前進(jìn)行氫化工藝，因此不需要再像現(xiàn)有技術(shù)一樣制作層間介質(zhì)層，只需要采用有機(jī)材料在柵極層上制作一層平坦化層即可，制作完成后的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

最后，再在平坦化層上利用曝光方式形成源漏極層的過孔，并制作源漏極層的圖案，且使源漏極層能夠通過絕緣層上的過孔與有源層進(jìn)行連接，其中，為了不影響絕緣層的特性，也可以采用低溫工藝制作源漏極層。

為了清楚的說明本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法，如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法的整體步驟流程圖，具體包括如下步驟：

步驟401，在襯底基板上形成有源層；

步驟402，在有源層上涂覆包含絕緣材料的混合溶液；

步驟403，將涂覆有混合溶液的襯底基板進(jìn)行烘烤處理，使混合溶液中的溶劑揮發(fā)，形成固態(tài)的絕緣層；

步驟404，采用氫氣等離子體轟擊工藝，對(duì)絕緣層進(jìn)行處理，使絕緣層中儲(chǔ)存氫原子；

步驟405，對(duì)儲(chǔ)存氫原子后的絕緣層進(jìn)行氫化處理，以使絕緣層中儲(chǔ)存的氫原子遷移到有源層中；

步驟406，在低于預(yù)設(shè)溫度的工藝條件下，采用濺射工藝，在絕緣層上形成柵極層；

步驟407，在柵極層上形成源漏極層，且使源漏極層通過絕緣層上的過孔與有源層進(jìn)行連接。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中提供的薄膜晶體管，在有源層和源漏極層之間設(shè)置有由儲(chǔ)氫材料制作的絕緣層，絕緣層中存儲(chǔ)的氫原子可以用于為有源層提供氫原子，因此可以省略后續(xù)層間介質(zhì)層的制作，同時(shí)具有柔性的絕緣層相比于由無機(jī)材料制作的層間介質(zhì)層，其柔韌性更強(qiáng)，在彎曲時(shí)不容易斷裂，因而可以提高產(chǎn)品的良率。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。