薄膜晶体管及其制作方法以及阵列基板、显示装置的制造方法
薄膜晶体管及其制作方法以及阵列基板、显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及显示技术领域，具体设及一种薄膜晶体管、一种薄膜晶体管制作方法、 一种阵列基板和一种显示装置。
【背景技术】
[0002]目前研究较多的氧化物半导体材料包括IGZO(铜嫁锋氧化物）、ITZO(铜锡锋氧 化物）等，在该些氧化物材料中存在大量的氧空位缺陷态，氧空位缺陷态中包含两个电子， 当晶体管（TFT)中的该些氧化物受到光照射时，氧空位中在电子受到激发跃迁到氧化物材 料的导带附近；当去掉光照后，由氧空位引起的光生电子恢复到基态的速度较慢，从而导致 TFT的漏电流较大，TFT光稳定性较差。
[0003] 目前，业界多采用遮光有机材料，如resin,BM，CF等材料对氧化物TFT(主要是有 源层部分）进行遮光处理，降低照射到TFT上的光强度，从而减少光照对TFT特性的影响。 如图1所述，利用resin材料制作遮光层遮挡TFT，降低照射到TFT上的光强，可有效改善光 照对氧化物TFT特性的影响。
[0004] 但是，上述有机材料遮挡TFT的方法仅适用于光源从TFT顶部照射的情况，当TFT 为底栅或顶栅结构，而光从TFT底部入射，即光源透过基板入射到TFT上，如图2和图3所 示，上述有机材料遮挡TFT的方法不再适用，光线仍会照射到沟道区的有源层导致TFT产生 较大的漏电流。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，如何有效降低照射到有源层上的光强，从而保证 晶体管具有较强的光稳定性。
[0006] 为此目的，本发明提出了一种薄膜晶体管，包括：
[0007] 有源层；
[000引设置在所述有源层之上和/或设置在所述有源层之下的光保护层，
[0009] 其中，所述光保护层用于吸收波长小于预设波长的光波。
[0010] 优选地，还包括：
[00川基底；
[0012] 设置在所述基底之上的栅极；
[0013] 设置在所述栅极之上的栅绝缘层；
[0014] 设置在所述栅绝缘层之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极，
[0015] 其中，所述有源层设置在所述栅绝缘层之上。
[0016] 优选地，还包括：
[0017] 基底；
[0018] 设置在所述基底之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极；
[0019] 设置在所述源极和漏极之上的栅绝缘层；
[0020] 设置在所述栅绝缘层之上的栅极；
[0021] 其中，所述有源层设置在所述基底之上。
[0022] 优选地，所述有源层和所述光保护层宽度相等。
[0023] 优选地，所述光保护层的宽度大于所述有源层的宽度。
[0024] 优选地，所述光保护层用于吸收波长小于539nm的光波。
[0025] 优选地，所述光保护层的禁带宽度大于1.lev且小于2. 3eV，且透过率低于70%。
[0026] 优选地，所述光保护层的材料为包含氣、氯、漠、硫、碳、舰、砸中的一种或多种阴离 子，W及包含棚、侣、嫁、铜、锡、铁、給、娃中的一种或多种阳离子的金属氧化物。
[0027] 优选地，所述光保护层的材料为锋基氮氧化物。
[002引优选地，所述光保护层的厚度为5-100皿。
[0029] 本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项所述的薄膜晶体管。
[0030] 本发明还提出了一种薄膜晶体管制作方法，包括：
[0031] 形成有源层；
[0032] 在所述有源层之上和/或在所述有源层之下形成光保护层，所述光保护层用于吸 收波长小于预设波长的光波。
[0033] 优选地，在形成所述有源层之前还包括：
[0034] 在基底之上形成栅极；
[0035] 在所述栅极之上形成栅绝缘层；
[0036] 在所述栅绝缘层之上形成与所述有源层相接触的源极和漏极，
[0037] 则所述形成有源层包括：
[003引在所述栅绝缘层之上形成所述有源层。
[0039] 优选地，在形成所述有源层之前还包括：
[0040] 在基底上形成与所述有源层相接触的源极和漏极；
[0041] 在所述源极和漏极之上形成栅绝缘层；
[0042] 在所述栅绝缘层之上形成栅极；
[0043] 其中，所述形成有源层包括：
[0044] 在所述基底上形成所述有源层。
[0045] 根据上述技术方案，通过在有源层上方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管上 方射入沟道区的光线，通过在有源层下方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管下方射入 沟道区的光线，从而有效避免波长较短的光线对沟道区的有源层造成影响，保证薄膜晶体 管中的驱动晶体管具有较强的光稳定性。
【附图说明】
[0046] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中；
[0047] 图1示出了现有技术中遮光层的结构示意图；
[0048] 图2示出了现有技术中底栅结构示意图；
[0049] 图3示出了现有技术中顶栅结构示意图；
[0化0] 图4示出了根据本发明一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0051] 图5示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0052]图6示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0053] 图7示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0054]图8示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0055] 图9示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0056] 图10示出了根据本发明又一个实施例的锋基氮氧化物与嫁铜锋氧化物的氧空位 比较示意图；
[0057] 图11示出了根据本发明又一个实施例的锋基氮氧化物与嫁铜锋氧化物和氧化铜 锋的稳定性比较示意图；
[0化引图12示出了根据本发明一个实施例的薄膜晶体管制作方法示意流程图。
[0059] 附图标号说明：
[0060] 1-有源层；2-光保护层；3-基底；4-栅极；5-栅绝缘层；6-源极；7-漏极。
【具体实施方式】
[0061] 了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施 方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例 及实施例中的特征可W相互组合。
[0062] 在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发明，但是，本发明还可 W采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。
[0063] 如图4所示，根据本发明一个实施例薄膜晶体管，包括：
[0064] 有源层1;
[00化]设置在有源层1之上和/或设置在有源层1之下的光保护层2，
[0066] 光保护层2用于吸收波长小于预设波长的光波。
[0067] 影响有源层1光稳定性的主要缺陷态氧空位的能级为2. 3eV，对应的光线波长为： ^=539nm,即波长小于539皿的光都会激发氧空位从而影响有源层1乃至整个驱动 晶体管的稳定性。
[0068] 通过在有源层1之下和/或之上设置光保护层2,可W吸收射向有源层1的波长小 于预设波长（例如539nm)的光，从而避免波长较短的光射入有源层1，避免了激发有源层1 中的氧空位，保证了有源层1和整个驱动晶体管的稳定性。
[0069] 优选地，还包括：
[0070] 基底 3 ;
[0071] 设置在基底3之上的栅极4 ;
[0072] 设置在栅极4之上的栅绝缘层5;
[0073] 设置在栅绝缘层5之上，且与有源层1相接触的源极6和漏极7;
[0074] 其中，有源层1设置在栅绝缘层5之上。
[0075] 图4示出了底栅结构的驱动晶体管结构，即栅极4设置在基底上。通过在有源层 1下方设置光保护层2,当存在位于基底3底部的光源，使得光从薄膜晶体管底部射入时，能 够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的稳定。
[0076] 如图5所示，还可W在有源层1上方设置光保护层2,当存在位于薄膜晶体管顶部 的光源，使得光从薄膜晶体管顶部射入时，能够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的 稳定。
[0077] 如图6所示，进一步地，还可W在有源层1的上方及下方都设置光保护层，当在薄 膜晶体管的顶部和底部都存在光源时，能够有效地吸收从两个方向射入的光线，从而保证 有源层1的稳定。
[007引如图7所示，优选地，还包括：
[0079]基底 3;
[0080] 设置在基底3之上，且与有源层1相接触的源极6和漏极7 ;
[0081] 设置在源极6和漏极7之上的栅绝缘层5 ;
[0082] 设置在栅绝缘层5之上的栅极4，
[008引其中，有源层1设置在基底3之上。
[0084] 图7示出了顶栅结构的驱动晶体管结构，即栅极4设置在栅绝缘层5之上，而栅绝 缘层5设置在沟道区之上。 通过在有源层1下方设置光保护层2,当存在位于基底3底部的 光源，使得光从薄膜晶体管底部射入时，能够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的稳 定。
[0085] 如图8所示，还可W在有源层1上方设置光保护层2,当存在位于薄膜晶体管顶部 的光源，使得光从薄膜晶体管顶部射入时，能够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的 稳定。
[0086] 如图9所示，进一步地，还可W在有源层1的上方及下方都设置光保护层，当在薄 膜晶体管的顶部和底部都存在光源时，能够有效地吸收从两个方向射入的光线，从而保证 有源层1的稳定。
[0087]优选地，有源层1和光保护层2宽度相等。可W先形成有源层1和光保护层2,，然 后通过一道光刻工艺对两个层进行蚀刻，简化制作流程。
[008引优选地，光保护层2的宽度大于有源层1的宽度。由于射向有源层1的光线一般 都不是垂直射入，将光保护层2的宽度设置的比有源层1宽，可W保证当存在非垂直射向有 源层1的光线时，光保护层2仍能够吸收其中波长较长的光，W保证有源层1的稳定性。
[0089] 优选地，光保护层2用于吸收波长小于539nm的光波。
[0090] 优选地，光保护层2的禁带宽度大于1.lev且小于2. 3eV，且透过率低于70%。采 用光透过率较低的材料，在保证吸收入射光线的同时，还能保证透射到光保护层2另一侧 的光较少，亦可减少光对有源层1的影响。
[0091] 优选地，光保护层2的材料为包含氣、氯、漠、硫、碳、舰、砸中的一种或多种阴离 子，W及包含棚、侣、嫁、铜、锡、铁、給、娃中的一种或多种阳离子的金属氧化物。包含该些阴 离子和阳离子的金属氧化物具有禁带宽度小（即可吸收波长较长的光），光稳定性强，光透 过率低的特点。
[0092] 有源层1可与光保护层2的材料相同或不同，包括但不限于铜（In),嫁（Ga)，锋 狂n)，給化f)，锡（Sn)，侣（A1)等金属元素中一种或多种形成的金属氧化物半导体，如化0， InaiO(IZO)，aiSnO狂TO)，InSnSiOaTZO)，GaZnO(GZO)，InGaaiO(IGZO)，HflnaiO(HIZO)， SnInO(ITO)，AlInZnO(AIZO)等。
[0093] 优选地，光保护层2的材料为锋基氮氧化物。
[0094] 锋基氮氧化物姑〇脚的禁带宽度为1.3ev，可吸收波长小于^=953nm的光 波，所W化ON吸收紫外/可见光范围的光波，并在紫外/可见光透过率很低，起到吸收长波 并降低光强的目的。
[0095] 如图10和图11所示，比较化ON与其他材料的稳定性。由于材料中的氧空位一般 取决于材料中氧离子的数量，如图10所示，化ON中的阴离子除了包含氧离子，还包含氮离 子，而IGZ0中的阴离子则只包含氧离子，所WIGZ0中的氧空位数量多于化ON中的氧空位 数量。而且，化ON的价带顶高于IGZ0的价带顶，所W相对于IGZ0的氧空位中的电子，化ON 的氧空位中的电子需要吸收更多的能量才能从价带跃迁到导带。综合上述两种原因，化ON 的氧空位比IGZ0少，而且氧空位缺态（即失去电子的氧空位）也更少。
[0096] 另外，如图11所述，化ON在暗处和光照两种情况下，迁移率和稳定性的变化都相 对较小，而GIZ0和IZ0在暗处和光照两种情况下，迁移率和稳定性的变化都相对较大，可见 化ON相对于GIZ0和IZ0的光稳定性更强，作为光保护层2能够更好地吸收波长较短的光 线，而不易发生变化。
[0097] 优选地，光保护层2的厚度为5-lOOnm。该厚度的光保护层具有较低的光透过率。 [009引本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项的薄膜晶体管。
[0099] 需要说明的是，本实施例中的显示装置可W为；电子纸、手机、平板电脑、电视机、 笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0100] 如图11所示，根据本发明一个实施例的薄膜晶体管制作方法，包括：
[0101] S1，形成有源层1;
[0102] S2,在有源层1之上和/或在有源层1之下形成光保护层2,光保护层2用于吸收 波长小于预设波长的光波。
[0103] 优选地，在形成有源层1之前还包括：
[0104] 在基底3之上形成栅极4 ;
[01化]在栅极4之上形成栅绝缘层5 ;
[0106] 在栅绝缘层5之上形成与有源层1相接触的源极6和漏极7，
[0107] 则形成有源层1包括：
[0108] 在栅绝缘层5之上形成有源层1。
[0109] 优选地，在形成有源层1之前还包括：
[0110] 在基底3上形成与有源层1相接触的源极6和漏极7 ;
[0111] 在源极6和漏极7之上形成栅绝缘层5 ;
[0112] 在栅绝缘层5之上形成栅极4 ;
[0113] 其中，形成有源层1包括：
[0114] 在基底3上形成有源层1。
[0115] 需要说明的是，上述形成层的操作，包括但不仅限于（化学相、物理相）沉积成膜、 (磁控）瓣射成膜，并且本领域技术人员可W理解，在形成每个层之后，可W根据需要在其 上进一步形成相应的图案，本发明对此不再寶述。
[0116] 根据上述技术方案，通过在有源层上方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管上 方射入沟道区的光线，通过在有源层下方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管下方射入 沟道区的光线，从而有效避免光线对沟道区的有源层造成影响，保证薄膜晶体管中的驱动 晶体管具有较强的光稳定性。
[0117] W上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可W有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种薄膜晶体管，其特征在于，包括： 有源层； 设置在所述有源层之上和/或设置在所述有源层之下的光保护层， 其中，所述光保护层用于吸收波长小于预设波长的光波。2. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括： 基底； 设置在所述基底之上的栅极； 设置在所述栅极之上的栅绝缘层； 设置在所述栅绝缘层之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极， 其中，所述有源层设置在所述栅绝缘层之上。3. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括： 基底； 设置在所述基底之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极； 设置在所述源极和漏极之上的栅绝缘层； 设置在所述栅绝缘层之上的栅极； 其中，所述有源层设置在所述基底之上。4. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层和所述光保护层宽度相等。5. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的宽度大于所述有源层 的宽度。6. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层用于吸收波长小于539nm 的光波。7. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的禁带宽度大于I.IeV且 小于2. 3eV，且透过率低于70%。8. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的材料为包含氟、氯、溴、 硫、碳、碘、硒中的一种或多种阴离子，以及包含硼、铝、镓、铟、锡、钛、铪、硅中的一种或多种 阳离子的金属氧化物。9. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的材料为锌基氮氧化物。10. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的厚度为5-100nm。11. 一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的薄膜晶体管。12. -种显示装置，其特征在于，包括权利要求11所述的阵列基板。13. -种薄膜晶体管制作方法，其特征在于，包括： 形成有源层； 在所述有源层之上和/或在所述有源层之下形成光保护层，所述光保护层用于吸收波 长小于预设波长的光波。14. 根据权利要求13所述的薄膜晶体管制作方法，其特征在于，在形成所述有源层之 前还包括： 在基底之上形成栅极； 在所述栅极之上形成栅绝缘层； 在所述栅绝缘层之上形成与所述有源层相接触的源极和漏极， 则所述形成有源层包括： 在所述栅绝缘层之上形成所述有源层。15.根据权利要求13薄膜晶体管制作方法，其特征在于，在形成所述有源层之前还包 括： 在基底上形成与所述有源层相接触的源极和漏极； 在所述源极和漏极之上形成栅绝缘层； 在所述栅绝缘层之上形成栅极； 其中，所述形成有源层包括： 在所述基底上形成所述有源层。
【专利摘要】本发明涉及一种薄膜晶体管及其制作方法以及阵列基板、显示装置所述薄膜晶体管包括：有源层；设置在所述有源层之上和/或设置在所述有源层之下的光保护层，所述光保护层用于吸收波长小于预设波长的光波。根据本发明的技术方案，通过在有源层上方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管上方射入沟道区的光线，通过在有源层下方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管下方射入沟道区的光线，从而有效避免光线对沟道区的有源层造成影响，保证薄膜晶体管中的驱动晶体管具有较强的光稳定性。
【IPC分类】H01L29/786, H01L21/336
【公开号】CN104900711
【申请号】CN201510309195
【发明人】王美丽
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日
【技术领域】
[0001] 本发明设及显示技术领域，具体设及一种薄膜晶体管、一种薄膜晶体管制作方法、 一种阵列基板和一种显示装置。
【背景技术】
[0002]目前研究较多的氧化物半导体材料包括IGZO(铜嫁锋氧化物）、ITZO(铜锡锋氧 化物）等，在该些氧化物材料中存在大量的氧空位缺陷态，氧空位缺陷态中包含两个电子， 当晶体管（TFT)中的该些氧化物受到光照射时，氧空位中在电子受到激发跃迁到氧化物材 料的导带附近；当去掉光照后，由氧空位引起的光生电子恢复到基态的速度较慢，从而导致 TFT的漏电流较大，TFT光稳定性较差。
[0003] 目前，业界多采用遮光有机材料，如resin,BM，CF等材料对氧化物TFT(主要是有 源层部分）进行遮光处理，降低照射到TFT上的光强度，从而减少光照对TFT特性的影响。 如图1所述，利用resin材料制作遮光层遮挡TFT，降低照射到TFT上的光强，可有效改善光 照对氧化物TFT特性的影响。
[0004] 但是，上述有机材料遮挡TFT的方法仅适用于光源从TFT顶部照射的情况，当TFT 为底栅或顶栅结构，而光从TFT底部入射，即光源透过基板入射到TFT上，如图2和图3所 示，上述有机材料遮挡TFT的方法不再适用，光线仍会照射到沟道区的有源层导致TFT产生 较大的漏电流。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，如何有效降低照射到有源层上的光强，从而保证 晶体管具有较强的光稳定性。
[0006] 为此目的，本发明提出了一种薄膜晶体管，包括：
[0007] 有源层；
[000引设置在所述有源层之上和/或设置在所述有源层之下的光保护层，
[0009] 其中，所述光保护层用于吸收波长小于预设波长的光波。
[0010] 优选地，还包括：
[00川基底；
[0012] 设置在所述基底之上的栅极；
[0013] 设置在所述栅极之上的栅绝缘层；
[0014] 设置在所述栅绝缘层之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极，
[0015] 其中，所述有源层设置在所述栅绝缘层之上。
[0016] 优选地，还包括：
[0017] 基底；
[0018] 设置在所述基底之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极；
[0019] 设置在所述源极和漏极之上的栅绝缘层；
[0020] 设置在所述栅绝缘层之上的栅极；
[0021] 其中，所述有源层设置在所述基底之上。
[0022] 优选地，所述有源层和所述光保护层宽度相等。
[0023] 优选地，所述光保护层的宽度大于所述有源层的宽度。
[0024] 优选地，所述光保护层用于吸收波长小于539nm的光波。
[0025] 优选地，所述光保护层的禁带宽度大于1.lev且小于2. 3eV，且透过率低于70%。
[0026] 优选地，所述光保护层的材料为包含氣、氯、漠、硫、碳、舰、砸中的一种或多种阴离 子，W及包含棚、侣、嫁、铜、锡、铁、給、娃中的一种或多种阳离子的金属氧化物。
[0027] 优选地，所述光保护层的材料为锋基氮氧化物。
[002引优选地，所述光保护层的厚度为5-100皿。
[0029] 本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项所述的薄膜晶体管。
[0030] 本发明还提出了一种薄膜晶体管制作方法，包括：
[0031] 形成有源层；
[0032] 在所述有源层之上和/或在所述有源层之下形成光保护层，所述光保护层用于吸 收波长小于预设波长的光波。
[0033] 优选地，在形成所述有源层之前还包括：
[0034] 在基底之上形成栅极；
[0035] 在所述栅极之上形成栅绝缘层；
[0036] 在所述栅绝缘层之上形成与所述有源层相接触的源极和漏极，
[0037] 则所述形成有源层包括：
[003引在所述栅绝缘层之上形成所述有源层。
[0039] 优选地，在形成所述有源层之前还包括：
[0040] 在基底上形成与所述有源层相接触的源极和漏极；
[0041] 在所述源极和漏极之上形成栅绝缘层；
[0042] 在所述栅绝缘层之上形成栅极；
[0043] 其中，所述形成有源层包括：
[0044] 在所述基底上形成所述有源层。
[0045] 根据上述技术方案，通过在有源层上方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管上 方射入沟道区的光线，通过在有源层下方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管下方射入 沟道区的光线，从而有效避免波长较短的光线对沟道区的有源层造成影响，保证薄膜晶体 管中的驱动晶体管具有较强的光稳定性。
【附图说明】
[0046] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中；
[0047] 图1示出了现有技术中遮光层的结构示意图；
[0048] 图2示出了现有技术中底栅结构示意图；
[0049] 图3示出了现有技术中顶栅结构示意图；
[0化0] 图4示出了根据本发明一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0051] 图5示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0052]图6示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0053] 图7示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0054]图8示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0055] 图9示出了根据本发明又一个实施例的薄膜晶体管的结构示意图；
[0056] 图10示出了根据本发明又一个实施例的锋基氮氧化物与嫁铜锋氧化物的氧空位 比较示意图；
[0057] 图11示出了根据本发明又一个实施例的锋基氮氧化物与嫁铜锋氧化物和氧化铜 锋的稳定性比较示意图；
[0化引图12示出了根据本发明一个实施例的薄膜晶体管制作方法示意流程图。
[0059] 附图标号说明：
[0060] 1-有源层；2-光保护层；3-基底；4-栅极；5-栅绝缘层；6-源极；7-漏极。
【具体实施方式】
[0061] 了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施 方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例 及实施例中的特征可W相互组合。
[0062] 在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发明，但是，本发明还可 W采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。
[0063] 如图4所示，根据本发明一个实施例薄膜晶体管，包括：
[0064] 有源层1;
[00化]设置在有源层1之上和/或设置在有源层1之下的光保护层2，
[0066] 光保护层2用于吸收波长小于预设波长的光波。
[0067] 影响有源层1光稳定性的主要缺陷态氧空位的能级为2. 3eV，对应的光线波长为： ^=539nm,即波长小于539皿的光都会激发氧空位从而影响有源层1乃至整个驱动 晶体管的稳定性。
[0068] 通过在有源层1之下和/或之上设置光保护层2,可W吸收射向有源层1的波长小 于预设波长（例如539nm)的光，从而避免波长较短的光射入有源层1，避免了激发有源层1 中的氧空位，保证了有源层1和整个驱动晶体管的稳定性。
[0069] 优选地，还包括：
[0070] 基底 3 ;
[0071] 设置在基底3之上的栅极4 ;
[0072] 设置在栅极4之上的栅绝缘层5;
[0073] 设置在栅绝缘层5之上，且与有源层1相接触的源极6和漏极7;
[0074] 其中，有源层1设置在栅绝缘层5之上。
[0075] 图4示出了底栅结构的驱动晶体管结构，即栅极4设置在基底上。通过在有源层 1下方设置光保护层2,当存在位于基底3底部的光源，使得光从薄膜晶体管底部射入时，能 够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的稳定。
[0076] 如图5所示，还可W在有源层1上方设置光保护层2,当存在位于薄膜晶体管顶部 的光源，使得光从薄膜晶体管顶部射入时，能够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的 稳定。
[0077] 如图6所示，进一步地，还可W在有源层1的上方及下方都设置光保护层，当在薄 膜晶体管的顶部和底部都存在光源时，能够有效地吸收从两个方向射入的光线，从而保证 有源层1的稳定。
[007引如图7所示，优选地，还包括：
[0079]基底 3;
[0080] 设置在基底3之上，且与有源层1相接触的源极6和漏极7 ;
[0081] 设置在源极6和漏极7之上的栅绝缘层5 ;
[0082] 设置在栅绝缘层5之上的栅极4，
[008引其中，有源层1设置在基底3之上。
[0084] 图7示出了顶栅结构的驱动晶体管结构，即栅极4设置在栅绝缘层5之上，而栅绝 缘层5设置在沟道区之上。 通过在有源层1下方设置光保护层2,当存在位于基底3底部的 光源，使得光从薄膜晶体管底部射入时，能够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的稳 定。
[0085] 如图8所示，还可W在有源层1上方设置光保护层2,当存在位于薄膜晶体管顶部 的光源，使得光从薄膜晶体管顶部射入时，能够有效地吸收射入光线，从而保证有源层1的 稳定。
[0086] 如图9所示，进一步地，还可W在有源层1的上方及下方都设置光保护层，当在薄 膜晶体管的顶部和底部都存在光源时，能够有效地吸收从两个方向射入的光线，从而保证 有源层1的稳定。
[0087]优选地，有源层1和光保护层2宽度相等。可W先形成有源层1和光保护层2,，然 后通过一道光刻工艺对两个层进行蚀刻，简化制作流程。
[008引优选地，光保护层2的宽度大于有源层1的宽度。由于射向有源层1的光线一般 都不是垂直射入，将光保护层2的宽度设置的比有源层1宽，可W保证当存在非垂直射向有 源层1的光线时，光保护层2仍能够吸收其中波长较长的光，W保证有源层1的稳定性。
[0089] 优选地，光保护层2用于吸收波长小于539nm的光波。
[0090] 优选地，光保护层2的禁带宽度大于1.lev且小于2. 3eV，且透过率低于70%。采 用光透过率较低的材料，在保证吸收入射光线的同时，还能保证透射到光保护层2另一侧 的光较少，亦可减少光对有源层1的影响。
[0091] 优选地，光保护层2的材料为包含氣、氯、漠、硫、碳、舰、砸中的一种或多种阴离 子，W及包含棚、侣、嫁、铜、锡、铁、給、娃中的一种或多种阳离子的金属氧化物。包含该些阴 离子和阳离子的金属氧化物具有禁带宽度小（即可吸收波长较长的光），光稳定性强，光透 过率低的特点。
[0092] 有源层1可与光保护层2的材料相同或不同，包括但不限于铜（In),嫁（Ga)，锋 狂n)，給化f)，锡（Sn)，侣（A1)等金属元素中一种或多种形成的金属氧化物半导体，如化0， InaiO(IZO)，aiSnO狂TO)，InSnSiOaTZO)，GaZnO(GZO)，InGaaiO(IGZO)，HflnaiO(HIZO)， SnInO(ITO)，AlInZnO(AIZO)等。
[0093] 优选地，光保护层2的材料为锋基氮氧化物。
[0094] 锋基氮氧化物姑〇脚的禁带宽度为1.3ev，可吸收波长小于^=953nm的光 波，所W化ON吸收紫外/可见光范围的光波，并在紫外/可见光透过率很低，起到吸收长波 并降低光强的目的。
[0095] 如图10和图11所示，比较化ON与其他材料的稳定性。由于材料中的氧空位一般 取决于材料中氧离子的数量，如图10所示，化ON中的阴离子除了包含氧离子，还包含氮离 子，而IGZ0中的阴离子则只包含氧离子，所WIGZ0中的氧空位数量多于化ON中的氧空位 数量。而且，化ON的价带顶高于IGZ0的价带顶，所W相对于IGZ0的氧空位中的电子，化ON 的氧空位中的电子需要吸收更多的能量才能从价带跃迁到导带。综合上述两种原因，化ON 的氧空位比IGZ0少，而且氧空位缺态（即失去电子的氧空位）也更少。
[0096] 另外，如图11所述，化ON在暗处和光照两种情况下，迁移率和稳定性的变化都相 对较小，而GIZ0和IZ0在暗处和光照两种情况下，迁移率和稳定性的变化都相对较大，可见 化ON相对于GIZ0和IZ0的光稳定性更强，作为光保护层2能够更好地吸收波长较短的光 线，而不易发生变化。
[0097] 优选地，光保护层2的厚度为5-lOOnm。该厚度的光保护层具有较低的光透过率。 [009引本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项的薄膜晶体管。
[0099] 需要说明的是，本实施例中的显示装置可W为；电子纸、手机、平板电脑、电视机、 笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0100] 如图11所示，根据本发明一个实施例的薄膜晶体管制作方法，包括：
[0101] S1，形成有源层1;
[0102] S2,在有源层1之上和/或在有源层1之下形成光保护层2,光保护层2用于吸收 波长小于预设波长的光波。
[0103] 优选地，在形成有源层1之前还包括：
[0104] 在基底3之上形成栅极4 ;
[01化]在栅极4之上形成栅绝缘层5 ;
[0106] 在栅绝缘层5之上形成与有源层1相接触的源极6和漏极7，
[0107] 则形成有源层1包括：
[0108] 在栅绝缘层5之上形成有源层1。
[0109] 优选地，在形成有源层1之前还包括：
[0110] 在基底3上形成与有源层1相接触的源极6和漏极7 ;
[0111] 在源极6和漏极7之上形成栅绝缘层5 ;
[0112] 在栅绝缘层5之上形成栅极4 ;
[0113] 其中，形成有源层1包括：
[0114] 在基底3上形成有源层1。
[0115] 需要说明的是，上述形成层的操作，包括但不仅限于（化学相、物理相）沉积成膜、 (磁控）瓣射成膜，并且本领域技术人员可W理解，在形成每个层之后，可W根据需要在其 上进一步形成相应的图案，本发明对此不再寶述。
[0116] 根据上述技术方案，通过在有源层上方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管上 方射入沟道区的光线，通过在有源层下方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管下方射入 沟道区的光线，从而有效避免光线对沟道区的有源层造成影响，保证薄膜晶体管中的驱动 晶体管具有较强的光稳定性。
[0117] W上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可W有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种薄膜晶体管，其特征在于，包括： 有源层； 设置在所述有源层之上和/或设置在所述有源层之下的光保护层， 其中，所述光保护层用于吸收波长小于预设波长的光波。2. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括： 基底； 设置在所述基底之上的栅极； 设置在所述栅极之上的栅绝缘层； 设置在所述栅绝缘层之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极， 其中，所述有源层设置在所述栅绝缘层之上。3. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括： 基底； 设置在所述基底之上，且与所述有源层相接触的源极和漏极； 设置在所述源极和漏极之上的栅绝缘层； 设置在所述栅绝缘层之上的栅极； 其中，所述有源层设置在所述基底之上。4. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层和所述光保护层宽度相等。5. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的宽度大于所述有源层 的宽度。6. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层用于吸收波长小于539nm 的光波。7. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的禁带宽度大于I.IeV且 小于2. 3eV，且透过率低于70%。8. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的材料为包含氟、氯、溴、 硫、碳、碘、硒中的一种或多种阴离子，以及包含硼、铝、镓、铟、锡、钛、铪、硅中的一种或多种 阳离子的金属氧化物。9. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的材料为锌基氮氧化物。10. 权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述光保护层的厚度为5-100nm。11. 一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的薄膜晶体管。12. -种显示装置，其特征在于，包括权利要求11所述的阵列基板。13. -种薄膜晶体管制作方法，其特征在于，包括： 形成有源层； 在所述有源层之上和/或在所述有源层之下形成光保护层，所述光保护层用于吸收波 长小于预设波长的光波。14. 根据权利要求13所述的薄膜晶体管制作方法，其特征在于，在形成所述有源层之 前还包括： 在基底之上形成栅极； 在所述栅极之上形成栅绝缘层； 在所述栅绝缘层之上形成与所述有源层相接触的源极和漏极， 则所述形成有源层包括： 在所述栅绝缘层之上形成所述有源层。15.根据权利要求13薄膜晶体管制作方法，其特征在于，在形成所述有源层之前还包 括： 在基底上形成与所述有源层相接触的源极和漏极； 在所述源极和漏极之上形成栅绝缘层； 在所述栅绝缘层之上形成栅极； 其中，所述形成有源层包括： 在所述基底上形成所述有源层。
【专利摘要】本发明涉及一种薄膜晶体管及其制作方法以及阵列基板、显示装置所述薄膜晶体管包括：有源层；设置在所述有源层之上和/或设置在所述有源层之下的光保护层，所述光保护层用于吸收波长小于预设波长的光波。根据本发明的技术方案，通过在有源层上方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管上方射入沟道区的光线，通过在有源层下方设置光保护层，能够吸收从薄膜晶体管下方射入沟道区的光线，从而有效避免光线对沟道区的有源层造成影响，保证薄膜晶体管中的驱动晶体管具有较强的光稳定性。
【IPC分类】H01L29/786, H01L21/336
【公开号】CN104900711
【申请号】CN201510309195
【发明人】王美丽
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日
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