本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體的，涉及薄膜晶體管及其制備方法和陣列基板。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的薄膜晶體管(tft)采用非晶硅材料作為有源層，但由于其載流子遷移率太小，很難滿足大尺寸顯示裝置的驅(qū)動(dòng)需要。因此，業(yè)內(nèi)目前大都準(zhǔn)備采用具有高載流子遷移率的銦鎵鋅氧化物(igzo)半導(dǎo)體做有源層來(lái)制備tft，但是由于igzo獨(dú)特的四元結(jié)構(gòu)，想要精確控制有源層中的氫含量變得十分困難，若有源層中的氫含量不能降到一定的濃度，其會(huì)顯著影響tft的電學(xué)特性，進(jìn)而影響產(chǎn)品的顯示效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種含氫量低或載流子遷移率高的薄膜晶體管。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種制備薄膜晶體管的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：在襯底的一側(cè)形成柵極；在襯底的一側(cè)形成覆蓋柵極的柵絕緣層；在柵絕緣層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成有源層；在柵絕緣層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成覆蓋有源層的析氫層，并放置預(yù)定時(shí)間；去除析氫層的至少一部分；在未去除的所述析氫層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成源極和漏極，或者去除全部所述析氫層后，在所述柵絕緣層和有源層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成源極和漏極。由此，制備方法簡(jiǎn)便成熟，易于工業(yè)化生產(chǎn)，相對(duì)于現(xiàn)有薄膜晶體管的制備工藝，該方法中設(shè)置的析氫層的析氫能力可達(dá)到火山調(diào)控曲線的峰值附近，催化活性極高，且氫在界面處的擴(kuò)散速率非常快，由此利用析氫層將有源層中的氫析出，降低有源層中的氫含量，進(jìn)而能夠有效提高薄膜晶體管的電學(xué)穩(wěn)定性和顯示效果，改善產(chǎn)品性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，析氫層包括石墨烯層和金屬催化劑層，其中，石墨烯層設(shè)置于靠近有源層的一側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，析氫層采用轉(zhuǎn)印工藝形成。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，去除析氫層的至少一部分包括去除全部析氫層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，去除析氫層的至少一部分包括：在形成源極和漏極之前，去除金屬催化劑層；在形成源極和所述漏極之后，去除未被源極和漏極覆蓋的石墨烯層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成金屬催化劑層的材料選自鎳、銠、鈀、鉑、銅、金及銀中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成金屬催化劑層的材料選自鎳和鈀中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，金屬催化劑層是通過(guò)濕刻工藝去除的，石墨烯層是通過(guò)灰化工藝去除的。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該薄膜晶體管是前面所述的方法制備的。由此，該薄膜晶體管中的有源層含氫量低，載流子遷移率高，使該薄膜晶體管有很好的電學(xué)穩(wěn)定性和顯示效果。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種陣列基板。該陣列基板包括前面所述的薄膜晶體管。由此，電學(xué)穩(wěn)定性高，顯示效果佳。

附圖說(shuō)明

圖1是氫原子位于石墨烯和金屬鎳的界面時(shí)的擴(kuò)散示意圖。

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中制備薄膜晶體管的流程示意圖。

圖3是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是理論預(yù)言的石墨烯覆蓋后不同金屬表面的析氫催化活性的火山型曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種制備薄膜晶體管的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D2，該方法包括：

s100：在襯底10的一側(cè)形成柵極20，結(jié)構(gòu)示意圖參照?qǐng)D3。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，襯底的具體種類(lèi)包括但不限于玻璃襯底、聚合物襯底或金屬襯底。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成柵極的方法可以為沉積和構(gòu)圖工藝等方法。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成柵極的具體材料包括但不限于金屬如cu、al或者monb/cu、mo/al等疊層金屬等。

s200：在襯底10的一側(cè)形成覆蓋柵極20的柵絕緣層30，結(jié)構(gòu)示意圖參照?qǐng)D4。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成柵絕緣層的具體材料包括但不限于氧化硅、氮化硅、五氧化二鉭等。

s300：在柵絕緣層30遠(yuǎn)離襯底10的一側(cè)形成有源層40，結(jié)構(gòu)示意圖參照?qǐng)D5。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，采用沉積和構(gòu)圖工藝形成有源層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了提高有源層載流子的遷移率，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，采用銦鎵鋅氧化物制備有源層。由此，有源層的載流子遷移率高，可以滿足大尺寸顯示裝置的驅(qū)動(dòng)需要，改善薄膜晶體管的電學(xué)穩(wěn)定性，提高顯示效果。

s400：在柵絕緣層30遠(yuǎn)離襯底10的一側(cè)形成覆蓋有源層40的析氫層50，并放置預(yù)定時(shí)間，結(jié)構(gòu)示意圖參照?qǐng)D6。

需要說(shuō)明的是，在本申請(qǐng)中，析氫層是指可以將有源層中氫析出的結(jié)構(gòu)，析氫層包括金屬催化劑層和石墨烯層，金屬催化劑層的吸附能因?yàn)槭拥母采w，其相應(yīng)的吸氫能力被調(diào)控到火山曲線的峰值附近，成為具有高催化劑活性的催化劑材料，同時(shí)，氫在界面處的擴(kuò)散速率仍非?？?。利用此原理，在有源層的一側(cè)形成析氫層，將有源層中的氫析出，從而降低有源層中氫含量，進(jìn)而達(dá)到提高薄膜晶體管電學(xué)穩(wěn)定性的技術(shù)效果。理論預(yù)言的石墨烯覆蓋后不同金屬表面的析氫催化活性的火山型曲線圖見(jiàn)圖10，由圖10可以看出，石墨烯覆蓋后鎳和鈀表面的析氫催化活性最高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，析氫層放置的時(shí)間可以為12小時(shí)、24小時(shí)、36小時(shí)等。由此，可以盡可能的降低有源層中的含氫量，提高薄膜晶體管的電學(xué)穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，析氫層是采用圖案轉(zhuǎn)印工藝形成。由此，工藝簡(jiǎn)單成熟，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D7，析氫層50包括石墨烯層51和金屬催化劑層52，其中，石墨烯層51設(shè)置于靠近有源層40的一側(cè)。由此，可以使有源層中的氫最大限度的被析氫層析出，提高薄膜晶體管的電學(xué)穩(wěn)定性及顯示效果，改善產(chǎn)品性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了達(dá)到更好的析氫效果，降低有源層中的氫含量，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，形成金屬催化劑層的材料為鎳、銠、鈀、鉑、銅、金及銀中的至少一種。由此，可以有效降低有源層中的氫含量，提高薄膜晶體管的電學(xué)穩(wěn)定性及顯示效果，改善產(chǎn)品性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了達(dá)到最佳的析氫效果，降低有源層中的氫含量，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，形成金屬催化劑層的材料為鎳和鈀中的至少一種。由此，可以使有源層中的氫含量降到最小，提高薄膜晶體管的電學(xué)穩(wěn)定性及顯示效果，改善產(chǎn)品性能。

s500：去除析氫層的至少一部分。

s600：在未去除的所述析氫層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成源極和漏極，或者去除全部所述析氫層后，在所述柵絕緣層和有源層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成源極和漏極。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了后續(xù)工藝的進(jìn)行且不影響薄膜晶體管的電學(xué)性能，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，參照?qǐng)D8，析氫層放置預(yù)定時(shí)間后，去除全部析氫層，之后在柵絕緣層30和有源層40遠(yuǎn)離襯底10的一側(cè)形成源極61和漏極62。由此，便于形成源漏極，且不影響tft電學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了降低接觸電阻，進(jìn)一步改善tft特性，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，參照?qǐng)D9，可以去除部分析氫層，包括：在形成源極61和漏極62之前，去除金屬催化劑層52；在形成源極61和漏極62之后，去除未被源極61和漏極62覆蓋的石墨烯層51。由此，源極和漏極之間的石墨烯層被去除，源極和漏極之間只能通過(guò)有源層進(jìn)行導(dǎo)通，不存在有源層被短路的問(wèn)題，而且保留被源漏極覆蓋的石墨烯層可以降低接觸電阻，進(jìn)一步改善tft的特性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，金屬催化劑層是通過(guò)濕刻工藝去除的，石墨烯層是通過(guò)灰化工藝去除的，比如等離子體灰化工藝。由此，方法簡(jiǎn)便，易操作，成本低，也易于工業(yè)化生產(chǎn)。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該薄膜晶體管是由前面所述的方法制備的。由此，該薄膜晶體管中的有源層含氫量低，載流子遷移率高，使該薄膜晶體管有很好的電學(xué)穩(wěn)定性和顯示效果。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種陣列基板。該陣列基板包括前面所述的薄膜晶體管。由此，電學(xué)穩(wěn)定性高，顯示效果佳。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，該陣列基板具有前面所述的薄膜晶體管的所有特征和優(yōu)點(diǎn)，在此不再一一贅述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該陣列基板的應(yīng)用沒(méi)有特別限制，可以應(yīng)用到本領(lǐng)域任何具有顯示功能裝置或設(shè)備中，例如包括但不限于手機(jī)、平板電腦、計(jì)算機(jī)顯示器、游戲機(jī)、電視機(jī)、顯示屏幕、可穿戴設(shè)備及其他具有顯示功能的生活電器或家用電器等設(shè)備或裝置等。

當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除了前面所述的薄膜晶體管，本發(fā)明的陣列基板還包括常規(guī)陣列基板所應(yīng)有的結(jié)構(gòu)部件，比如像素電極、數(shù)據(jù)線、鈍化層、絕緣層、公共電極等結(jié)構(gòu)。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。