一种薄膜晶体管、阵列基板及其制备方法、显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管、阵列基板及其制备方法、显示装置。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)作为显示技术领域中最重要的电子器件之一，用于控制和驱动液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称IXD)以及有机发光二极管(Organic Light Emitting D1de，简称0LED)显示器的子像素。
[0003]随着显示技术的快速发展，薄膜晶体管技术由原来的a-Si (非晶硅)薄膜晶体管发展到现在的LTPS(低温多晶硅)薄膜晶体管、MILC(金属诱导横向晶化)薄膜晶体管、Oxide (氧化物)薄膜晶体管等。目前广泛应用的Oxide薄膜晶体管采用氧化物半导体作为有源层，具有迀移率大、开态电流高、开关特性更优、均匀性更好的特点，可以适用于需要快速响应和较大电流的应用，如高频、高分辨率、大尺寸的显示器以及有机发光显示器等。
[0004]然而现有技术中，上述氧化物半导体材料大多包含有一些稀有金属元素，例如铟、锶等金属单质。其中铟元素在地壳中的丰度只有0.049ppm左右。因此，随着工业需求对铟的大量消耗，使得金属单质铟越来越少，导致金属单质铟的价格升高，从而增加了显示设备的制作成本，不利于产品的量产。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种薄膜晶体管、阵列基板及其制备方法、显示装置，能够减少半导体有源层中铟元素的使用，从而解决由于铟元素越来越稀缺，而导致的制作成本上升的问题。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]本发明实施例的一方面，提供一种薄膜晶体管的制备方法，包括:
[0008]在透明基板上，通过构图工艺形成半导体有源层的图案；其中所述半导体有源层的图案包括硼化镧图案。
[0009]本发明实施例的另一方面，提供一种阵列基板的制备方法，包括如上所述的任意一种薄膜晶体管的制备方法。
[0010]本发明实施例的又一方面，提供一种薄膜晶体管，包括半导体有源层的图案，所述半导体有源层的图案包括有硼化镧图案。
[0011]本发明实施例的又一方面，提供一种阵列基板，包括如上所述的任意一种薄膜晶体管。
[0012]本发明实施例的又一方面，提供一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。
[0013]本发明实施例提供一种薄膜晶体管、阵列基板及其制备方法、显示装置。其中，薄膜晶体管的制备方法包括:在透明基板上，通过构图工艺形成半导体有源层的图案；其中半导体有源层的图案包括硼化镧图案。这样一来，由于构成半导体有源层的主要成分可以为硼化镧。其中，镧元素虽然是稀土元素，但在地壳中的丰度30ppm，远大于铟元素在地壳中的丰度，而且镧元素的年均消耗量也远小于铟元素。因此，由硼化镧构成的半导体有源层相比于含铟的半导体有源层具有明显的成本和可持续使用的优势。此外，硼化镧的镧元素位于立方体体心，每六个硼元素组成一个正八面体，每个正八面体的体心位于立方体的顶点上，相邻的晶格中的镧元素具有一定的电子轨道交叠，形成电子通道。因此，硼化镧具有很高的迀移率和导电性，从而使得由硼化镧构成的半导体有源层的电子迀移率高，使得薄膜晶体管具有较高的开关电流比高，有利于控制器件的漏电，同时可以有效地提高器件的充电率进而提高显示器件的显示效果。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制备方法的流程图；
[0016]图2a为本发明实施例提供的一种底栅型的薄膜晶体管结构示意图；
[0017]图2b为本发明实施例提供的一种顶栅型的薄膜晶体管结构示意图；
[0018]图2c为本发明实施例提供的另一种底栅型的薄膜晶体管结构示意图；
[0019]图3为图2a所示的薄膜晶体管的制备方法流程图；
[0020]图4为图2a所示的薄膜晶体管的一种TFT转移特性曲线图；
[0021]图5为图2c所示的薄膜晶体管的一种TFT转移特性曲线图；
[0022]图6为图2a所示的薄膜晶体管的另一种TFT转移特性曲线图。
[0023]【附图说明】:
[0024]10-透明基板；11-栅极；12_栅极绝缘层；13_半导体有源层；14源极；15_漏极。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]本发明实施例提供一种薄膜晶体管的制备方法，如图1所示，可以包括:
[0027]S101、如图2a所示，在透明基板10上，通过构图工艺形成栅极图案11。
[0028]S102、在透明基板10上，通过构图工艺形成栅极绝缘层12。
[0029]S103、在透明基板10上，通过构图工艺形成半导体有源层13的图案；其中，该半导体有源层13的图案包括硼化镧图案。
[0030]S104、在透明基板10上，通过构图工艺形成源极14、漏极15的图案。
[0031]需要说明的是，第一、本发明对上述步骤SlOl至S104的先后顺序不做限定。例如当TFT如图2a所示为底栅型薄膜晶体管时，上述方法可以为，先进行步骤S101，以在透明基板10上形成栅极11的团，然后在形成有栅极图案11的基板上形成栅极绝缘层12 ;之后再形成有栅极绝缘层12的基板上形成包括硼化镧图案的半导体有源层13的图案，最后在形成有半导体有源层13图案的基板上形成源极14和漏极15的图案。
[0032]此外，当TFT如图2b所示为顶栅型薄膜晶体管时，上述方法可以为，先进行步骤S103，以在透明基板10上形成包括硼化镧图案的半导体有源层13的图案；然后，在形成有半导体有源层13图案的基板上形成源极14和漏极15的图案；之后再形成有源极14和漏极15图案的基板上依次形成栅极绝缘层12以及栅极11的图案。
[0033]综上所述，底栅型TFT和顶栅型TFT是相对所述栅极11和栅极绝缘层12的位置而定的，即:相对所述透明基板10而言，当栅极11如图2a所示，靠近所述透明基板10，栅极绝缘层12远离所述透明基板10时，为底栅型TFT ;当栅极11远离所述透明基板10，栅极绝缘层12靠近所述透明基板10时，为顶栅型TFT。
[0034]本发明以下实施例均是以底栅型TFT为例进行的说明，当然对于顶栅型TFT而言同样适用，由于原理相同，因此不再对顶栅型TFT进行赘述，但都应当属于本发明的保护范围。
[0035]此外，上述步骤S101、S102以及S104的【具体实施方式】可以参见现有技术。
[0036]第二、在本发明实施例中的构图工艺，可指包括光刻工艺，或，包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺，包括成膜、曝光、显影等工艺，具体可以利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。
[0037]第三、上述透明基板10可以由硬质材料构成，例如玻璃基板、硬质树脂基板，或者是由柔性材料构成的透明基板。并且，上述步骤中在透明基板10上制备各种薄膜层，可以是直接在透明基板10的表面上进行制备，或者，可以是在已经形成有一些薄膜层或薄膜层图案的透明基板10上进行制备。
[0038]第四、本发明实施例中，半导体有源层13主要由硼化镧薄膜层构成。硼化镧的化学式为LaxBy,当y为I时X的取值范围可以为0.05-1之间。本领域技术人员可以根据实际情况对上述，y和X的数值进行调节。其中，硼元素的含量越高，载流子的浓度和导电率越低，进而利于实现硼化镧从导体到半导体的转换。
[0039]具体的，当半导体有源层13的图案可以由单层薄膜层构成，该单层薄膜层可以为硼化镧薄膜层。或者，当半导体有源层13为多层薄膜层堆叠而成时，硼化镧薄膜层位于多层薄膜层堆叠结构的中间层，且硼化镧薄膜层相对于多层薄膜层堆叠结构中的其他薄膜层而言，厚度最大。其中，多层薄膜层堆叠结构中的其他薄膜层可以采用金属氧化物半导体，例如IGZO(indium gallium zinc oxide，铟镓锌氧化物)。由于铟元素构成的薄膜层在整个半导体有源层13中占有的份额相对于硼化镧而言较少，因此可以减小铟元素的使用，从而解决由于铟元素越来越稀缺，而导致的制作成本上升的问题。
[0040]此外，硼化镧还具有高熔点、耐离子轰击、抗氧化、导热、化学稳定性好的优点，同时其