薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板。
【背景技术】
[0002]在各种显示装置(如液晶显示装置、有机发光二极管显示装置)中，阵列基板都是重要的部件。而在阵列基板中，包括大量的薄膜晶体管，故薄膜晶体管的性能对阵列基板的性能有着重要的影响。但现有的金属氧化物薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管的性能仍然达不到要求。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有的薄膜晶体管性能不佳的问题，提供一种综合性能性能良好的薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板。
[0004]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种薄膜晶体管的制备方法，其包括:
[0005]形成由石墨烯构成的栅极的步骤，形成由氧化石墨烯构成的栅绝缘层的步骤，形成由掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯构成的有源区的步骤，形成由石墨烯构成的源极、漏极的步骤；
[0006]其中，构成所述源极、漏极、栅极的石墨烯由氧化石墨烯还原形成；构成所述有源区的掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯由氧化石墨烯处理形成。
[0007]优选的是，所述形成由石墨烯构成的栅极的步骤包括:形成第一氧化石墨烯材料层；对第一氧化石墨烯材料层进行还原得到第一石墨烯材料层，将所述第一石墨烯材料层图案化形成栅极；或，将第一氧化石墨烯材料层图案化，对图案化的第一氧化石墨烯材料层进行还原，形成栅极。
[0008]优选的是，所述形成由氧化石墨烯构成的栅绝缘层的步骤包括:形成第二氧化石墨烯材料层，以所述第二氧化石墨烯材料层作为栅绝缘层。
[0009]优选的是，所述形成由掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯构成的有源区的步骤包括:形成第三氧化石墨烯材料层；对第三氧化石墨烯材料层进行掺杂，得到掺杂的氧化石墨烯材料层，对掺杂的氧化石墨烯材料层进行图案化形成有源区；或，将第三氧化石墨烯材料层图案化，对图案化的第三氧化石墨烯材料层进行掺杂，形成有源区；或，对第三氧化石墨烯材料层进行还原后再掺杂，得到掺杂的石墨烯材料层，对掺杂的石墨烯材料层进行图案化形成有源区；或，将第三氧化石墨烯材料层图案化，对图案化的第三氧化石墨烯材料层进行还原后再掺杂，形成有源区。
[0010]优选的是，所述形成由掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯构成的有源区的步骤包括:形成第三氧化石墨烯材料层；在第三氧化石墨烯材料层上形成光刻胶层，所述光刻胶层中含有聚甲基丙烯酸甲酯，且通过加热至50°c?100°C使聚甲基丙烯酸甲酯渗透至第三氧化石墨烯材料层而将其转变为掺杂的氧化石墨烯材料层；或，对第三氧化石墨烯材料层进行还原，得到第二石墨烯材料层，之后在其上形成光刻胶层，所述光刻胶层中含有聚甲基丙烯酸甲酯，且通过加热至50°C?100°C使聚甲基丙烯酸甲酯渗透至第二石墨烯材料层而将其转变为掺杂的石墨烯材料层；通过光刻工艺将掺杂的氧化石墨烯材料层或掺杂的石墨烯材料层图案化，形成有源区。
[0011]优选的是，所述形成由石墨烯构成的源极、漏极的步骤包括:形成第四氧化石墨烯材料层；对第四氧化石墨烯材料层进行还原得到第三石墨烯材料层，将所述第三石墨烯材料层图案化形成源极、漏极；或，将第四氧化石墨烯材料层图案化，对图案化的第四氧化石墨烯材料层进行还原，形成源极、漏极。
[0012]优选的是，所述形成由氧化石墨烯构成的栅绝缘层的步骤，以及形成由掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯构成的有源区的步骤包括:形成第五氧化石墨烯材料层；对第五氧化石墨烯材料层的表层部分进行包括掺杂、图案化的处理，得到由掺杂的氧化石墨烯构成的有源区；或，对第五氧化石墨烯材料层的表层部分进行包括还原、掺杂、图案化的处理，得到由掺杂的石墨烯构成的有源区；未被处理的第五氧化石墨烯材料层构成栅绝缘层。
[0013]优选的是，所述形成由石墨烯构成的源极、漏极的步骤，以及形成由掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯构成的有源区的步骤包括:形成第六氧化石墨烯材料层；对第六氧化石墨烯材料层进行还原得到第四石墨烯材料层；对第四石墨烯材料层进行包括图案化和掺杂的处理，得到源极、漏极、有源区；其中，图案化为使第四石墨烯材料层形成源极、漏极、有源区的图形，掺杂为对与有源区对应的部分进行掺杂。
[0014]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种薄膜晶体管，包括源极、漏极、栅极、有源区、栅绝缘层，且
[0015]所述源极、漏极、栅极由石墨烯构成；
[0016]所述有源区由掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯构成；
[0017]所述栅绝缘层由氧化石墨烯构成；
[0018]其中，构成所述源极、漏极、栅极的石墨烯由氧化石墨烯还原形成；构成所述有源区的掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯由氧化石墨烯处理形成。
[0019]优选的是，构成所述有源区的掺杂的氧化石墨烯由对氧化石墨烯进行掺杂处理形成；或，构成所述有源区的掺杂的石墨烯由对氧化石墨烯进行还原后再进行掺杂处理形成。
[0020]优选的是，所述源极、漏极的厚度在lnm?lOOnm ;和/或所述栅极的厚度在lnm?lOOnm ;和/或所述有源区的厚度在lnm?lOOnm ;和/或所述栅绝缘层的厚度在30nm?300nmo
[0021]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，其包括上述的薄膜晶体管。
[0022]优选的是，所述的阵列基板还包括:像素电极，所述像素电极与所述源极、漏极同层设置；和/或，公共电极，所述公共电极与所述栅极同层设置。
[0023]本发明的薄膜晶体管的全部结构均由氧化石墨烯为基础原料形成，故其制备中使用的原料单一，制备简便，且氧化石墨烯便于形成薄膜，故易于用在常规工艺制备中。而且，薄膜晶体管的结构全部由石墨烯或氧化石墨烯构成，其中石墨烯构成的源极、漏极、栅极电阻低、导电性好，氧化石墨烯的栅绝缘层的绝缘性好，掺杂氧化石墨烯或掺杂石墨烯的有源区迀移率高、开关电流比大；同时，由于其中各结构的材料相似，因此各结构间的晶格常数匹配，结合面不产生晶格畸变，有源区与源极、漏极间的接触电阻小，不需要欧姆接触层；因此，本发明的薄膜晶体管具有优异的综合性能。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的实施例的一种薄膜晶体管的剖面结构示意图；
[0025]图2为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成栅极后的剖面结构示意图；
[0026]图2为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成栅极后的剖面结构示意图；
[0027]图3为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成第一氧化石墨烯材料层后的剖面结构示意图；
[0028]图4为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成第一石墨烯材料层后的剖面结构示意图；
[0029]图5为本发明的实施例的一种薄膜晶体管对第一氧化石墨烯材料层进行图案化后的剖面结构示意图；
[0030]图6为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成栅绝缘层后的剖面结构示意图；
[0031]图7为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成有源区后的剖面结构示意图；
[0032]图8为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成第五氧化石墨烯材料层后的剖面结构示意图；
[0033]图9为本发明的实施例的一种薄膜晶体管对第五氧化石墨烯材料层的表层进行还原后的剖面结构示意图；
[0034]图10为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成第六氧化石墨烯材料层后的剖面结构示意图；
[0035]图11为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成第四石墨烯材料层后的剖面结构示意图；
[0036]图12为本发明的实施例的一种薄膜晶体管对第四石墨烯材料层图案化后的剖面结构示意图；
[0037]图13为本发明的实施例的一种薄膜晶体管形成源极、漏极、有源区后的剖面结构示意图；
[0038]其中，附图标记为:11、栅极；12、栅绝缘层；13、有源区；14、源极；15、漏极；21、第一氧化石墨烯材料层；25、第五氧化石墨烯材料层；26、第六氧化石墨烯材料层；31、第一石墨稀材料层；34、第四石墨稀材料层；41、惨杂的石墨稀材料层；9、基底。
【具体实施方式】
[0039]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0040]实施例1:
[0041]如图1至图7所示，本实施例提供一种薄膜晶体管，其包括源极14、漏极15、栅极
11、有源区13、栅绝缘层12，且源极14、漏极15、栅极11由石墨烯构成；
[0042]有源区13由掺杂的氧化石墨