薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板的制作方法_3

文档序号:9549382阅读:来源:国知局
过孔等结构,则本步骤中也可包括对第二氧化石墨烯材料层进行图案化以形成过孔的过程。
[0086]S3:形成由掺杂的氧化石墨烯或掺杂的石墨烯构成的有源区13,其优选包括:
[0087]S301:形成第三氧化石墨烯材料层。
[0088]也就是说,按照前述方法,形成完整的第三氧化石墨烯材料层。
[0089]S302: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13,得到如图7所示的结构。
[0090]也就是说,对第三氧化石墨烯材料层掺杂处理,从而使其转变为P型或N型的半导体,即变为有源区13可用的材料,之后对其进行图案化,形成有源区13。
[0091]其中,可使氧化石墨烯转变为P型半导体的掺杂材料包括含氟聚合物、水、氮气、二氧化氮、氧气、硼、氯等;而可使氧化石墨烯转变为N型半导体的掺杂材料则氮、磷、氨气、氢气等。由于通过掺杂使材料成为半导体的工艺是已知的,故在此不再详细描述。
[0092]或者,本步骤也可为: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13。
[0093]也就是说,如前所述,本步骤中也可先图案化再掺杂。
[0094]或者,本步骤也可为: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13。
[0095]也就是说,作为本实施例的另一种方式,当要制备由掺杂的石墨烯构成的有源区13时,则可以先将第三氧化石墨烯材料层还原为石墨烯,之后再对其进行掺杂和构图,从而得到有源区13。
[0096]这种方式的优点在于,氧化石墨烯中含有较大量的氧,故直接进行掺杂工艺上难度较大,因此优选先将其还原为石墨烯,之后再进行掺杂,最后再图案化。当然,此时具体的还原、掺杂、构图等工艺可与之前描述的相同,故在此不再详细描述。
[0097]或者,本步骤也可为: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13。
[0098]也就是说,当包括还原步骤时,也可以是先图案化再进行还原和掺杂。
[0099]或者,作为本实施例的另一种方式,本S3步骤也可包括:
[0100]S301’:形成第三氧化石墨烯材料层。
[0101]S302’:在第三氧化石墨烯材料层上形成光刻胶层,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。
[0102]S303’:通过光刻工艺将掺杂的氧化石墨烯材料层图案化,形成有源区13。
[0103]也就是说,作为本实施例的另一种方式,也可以不使用单独的掺杂工艺,而是在构图工艺中,使用含有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的光刻胶,这样该光刻胶层与第三氧化石墨烯材料层的接触,由此在加热时可使其中的聚甲基丙烯酸甲酯渗入第三氧化石墨烯材料层中,自然使氧化石墨烯转变为半导体材料(P型),从而使掺杂和图案化一同完成,简化制备工艺。
[0104]当然,当要形成由掺杂的石墨烯构成的有源区13时,则以上S302’步骤也可为,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,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;而S303’步骤可为:通过光刻工艺将掺杂的石墨烯材料层图案化,形成有源区13。
[0105]也就是说,也可先将第三氧化石墨烯材料层还原为石墨烯,之后再用光刻胶对其进行掺杂,用以制备由掺杂的石墨烯构成的有源区13。
[0106]S4:形成由石墨烯构成的源极14、漏极15,其优选包括:
[0107]S401:形成第四氧化石墨烯材料层。
[0108]也就是说,按照前述方法,形成完整的氧化石墨烯材料层。
[0109]S402: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,将第三石墨烯材料层图案化形成源极14、漏极15,得到如图1所示的薄膜晶体管。
[0110]也就是说,先将氧化石墨烯材料层还原为石墨烯材料层,之后对其进行图案化,以形成源极14、漏极15。
[0111]或者,本步骤也可为: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14、漏极15。
[0112]也就是说,如前所述,本步骤中也可先图案化再还原,但这种方式比较麻烦,故是非优选的。
[0113]实施例2:
[0114]如图8、图9所示,本实施例提供一种上述薄膜晶体管的制备方法,其与以上实施例1的制备方法类似,区别在于,其中栅绝缘层12和有源区13是一同形成的。
[0115]具体的,形成由氧化石墨烯构成的栅绝缘层12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13的步骤包括:
[0116]步骤1:如图8所示,形成第五氧化石墨烯材料层25。
[0117]其中,第五氧化石墨烯材料层25的厚度应等于栅绝缘层12与有源区13厚度的和。
[0118]步骤2:对第五氧化石墨烯材料层25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13 ;或,对第五氧化石墨烯材料层25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13。
[0119]其中,“表层”是指第五氧化石墨烯材料层25靠近表面的上侧部分,其并不一定代表该层厚度一定很薄。具体的,此处“表层”的厚度应等于有源区13的厚度。
[0120]也就是说,本步骤中仅对第五氧化石墨烯材料层25的靠近上侧的一部分进行处理并用其形成有源区13,而第五氧化石墨烯材料层25的下侧部分则仍保持为氧化石墨烯材料。
[0121]具体的,作为本实施例的一种方式,可对第五氧化石墨烯材料层25上侧依次进行还原和掺杂,从而使其转变为掺杂的石墨烯材料层41,得到如图9所示的结构;之后,对掺杂的石墨烯材料层41进行图案化,用其形成有源区13,得到如图7所示的结构。在此过程中,可通过控制参数使以上各处理均只影响到第五氧化石墨烯材料层25上侧。
[0122]当然,此处用第五氧化石墨烯材料层25的上侧形成有源区13的具体方式是多样的,其可参加实施例1:例如,其可以是先图案化再进行还原和掺杂;再如,有源区13可以是掺杂的氧化石墨烯;再如,其掺杂可通过离子注入实现,也可在构图的同时用光刻胶的渗透实现等;因此,在此不再对以上形成有源区13的具体工艺进行限定。
[0123]步骤3:未被处理的第五氧化石墨烯材料层25构成栅绝缘层12。
[0124]当以上有源区13形成后,剩余的、未被处理的第五氧化石墨烯材料层25自然就相当于栅绝缘层12 了,即其构成栅绝缘层12。
[0125]由于本实施例中制备薄膜晶体管其他结构的方法与实施例1类似,故在此不再详细描述。
[0126]实施例3:
[0127]如图10至图13所示,本实施例提供一种上述薄膜晶体管的制备方法,其与以上实施例1中的制备方法类似,区别在于,其中源极14、漏极15和有源区13是一同形成的。
[0128]具体的,形成由石墨烯构成的源极14、漏极15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13的步骤包括:
[0129]步骤1:如图10所示,形成第六氧化石墨稀材料层26。
[0130]其中,第六氧化石墨烯材料层26的厚度应等于源极14、漏极15、有源区13的厚度。
[0131]步骤2:如图11所示,对第六氧化石墨烯材料层26进行还原得到第四石墨烯材料层34。
[0132]也就是说,将第六氧化石墨烯材料层26整体还原为第四石墨烯材料层34。
[0133]步骤3:对第四石墨烯材料层34进行包括图案化和掺杂的处理,得到源极14、漏极15、有源区13 ;其中,图案化为使第四石墨烯材料层34形成源极14、漏极15、有源区13的图形,掺杂为对与有源区13对应的部分进行掺杂。
[0134]也就是说,可先将第四石墨烯材料层34除源极14、漏极15、有源区13之外的部分除去,得到如图12所示的结构;之后通过掺杂将对应有源区13部分的石墨烯转换为掺杂的石墨烯,即使其成为有源区13,而剩余的第四石墨烯材料层34即成为源极14和漏极15,得到如图13所示的结构。
[0135]当然,应当理解,以上掺杂和图案化的过程也可相反
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1