薄膜晶体管和像素结构及制备方法、阵列基板、显示装置的制造方法_2

文档序号:9812550阅读:来源:国知局
种薄膜晶体管,该薄膜晶体管相比于现有薄膜晶体管,在制备工艺上减少了漏极的制备步骤、以及漏极与有源层之间的过孔的制备步骤,使整个制备工艺更加简单;并且其水平方向的面积相应减小,运用于像素结构中能够显著提高像素结构的开口率。
[0042]薄膜晶体管包括信号电极、扫描电极、透明层,透明层采用兼具电学传导和光学透明性质的材料形成,信号电极、扫描电极以及透明层彼此之间绝缘设置,信号电极与扫描电极的正投影面积无重叠,信号电极和扫描电极均落入透明层的正投影面积内信号电极与透明层至少局部电性连接。
[0043]为了实现信号电极、扫描电极以及透明层彼此之间绝缘设置,薄膜晶体管还包括第一绝缘层和第二绝缘层,第一绝缘层或第二绝缘层设置于信号电极与透明层之间。重要的是,透明层采用掺杂的多晶硅材料形成,将透明层对应着扫描电极和其它区域相应掺杂,使透明层具有现有薄膜晶体管中有源层和漏极的功能。
[0044]具体结构如图2所示,薄膜晶体管100为顶栅型结构,其中,信号电极I设置于扫描电极2的上方,透明层3设置于扫描电极2的下方,第一绝缘层4设置于扫描电极2与透明层3之间,第二绝缘层5设置于信号电极I与扫描电极2之间,第一绝缘层4和第二绝缘层5对应着信号电极I的区域开设有通孔,信号电极I穿过通孔与透明层3电性连接。这里的第一绝缘层4可以是层间介质层(ILD),第二绝缘层5可以是现有的栅绝缘层(GI)。
[0045]重要的是,透明层3采用掺杂的多晶硅材料形成。为了清楚说明透明层3的掺杂情况,将透明层3对应着信号电极I的区域称为a区,将透明层3对应着扫描电极2的区域称为b区。
[0046]为了使透明层3对应着信号电极I的a区与信号电极I能够良好地电导性,设计a区的掺杂量为重掺杂,相应的掺杂量范围为114?116离子数/每平方厘米;为了使透明层3对应着扫描电极2的b区具有现有薄膜晶体管中有源层的功能,设计b区的掺杂量为轻掺杂,相应的掺杂量范围为11t3?112离子数/每平方厘米;为了使透明层3右端的部分区域具有现有薄膜晶体管中漏极的功能,设计透明层3右端的部分区域的掺杂量也为重掺杂,相应的掺杂量范围为114?116离子数/每平方厘米;透明层3的其他区域可以设计为轻掺杂,相应的掺杂量范围可以为112?114离子数/每平方厘米。
[0047]容易理解的是,透明层3上各个区域的掺杂量并不局限于以上给出的范围,只要能够使透明层3上各个区域能够实现其各自的功能即可。
[0048]这样,透明层3右端的部分区域便具有了现有薄膜晶体管中漏极的功能,不需要在本实施例的薄膜晶体管100中再去形成漏极以及连接漏极与有源层的过孔,具有结构简单的特点。并且,透明层3采用掺杂的多晶硅材料形成,本身具有透光的性质。也就是说,薄膜晶体管100中扫描电极2右侧的区域均能透光,相比于现有薄膜晶体管在水平方向上具有更小的遮光面积,所以,薄膜晶体管100运用于像素结构中,能够显著提高像素结构的开口率。
[0049]本实施例还提供上述薄膜晶体管的制备方法,包括形成信号电极、扫描电极、透明层的步骤,其中:透明层采用兼具电学传导和光学透明性质的材料形成,信号电极、扫描电极以及透明层彼此之间绝缘设置,信号电极与扫描电极的正投影面积无重叠,信号电极和扫描电极均落入透明层的正投影面积内,信号电极与透明层至少局部电性连接。
[0050]本实施例中薄膜晶体管的具体方法包括:依次形成透明层3、第一绝缘层4、扫描电极2、第二绝缘层5、信号电极I,其中,第一绝缘层4和第二绝缘层5对应开设有通孔,信号电极I穿过通孔与透明层3连接。
[0051]透明层3采用掺杂的多晶硅材料形成。并且透明层3对应着信号电极I的区域和透明层3右端的部分区域的掺杂量为重掺杂,相应的掺杂量范围为114?116离子数/每平方厘米;透明层3上除了上述两个重掺杂区域以外的其他区域均为轻掺杂,其中,对应着扫描电极2的区域的掺杂量范围为11t3?112离子数/每平方厘米,剩余的其他区域掺杂量范围可以为112?114离子数/每平方厘米。
[0052]这样,透明层3对应着扫描电极2的区域具备现有薄膜晶体管中有源层的功能,透明层3右端的部分区域具备现有薄膜晶体管中漏极的功能。
[0053]本实施例的薄膜晶体管的制备方法,相比于现有薄膜晶体管的制备方法,在制备过程中减少了漏极的制备步骤、以及漏极与有源层之间的过孔的制备步骤,使整个制备工艺更加简单,并且制备而成的薄膜晶体管在水平方向上具有更小的遮光面积。
[0054]实施例2:
[0055]本实施例提供一种薄膜晶体管,该薄膜晶体管是实施例1中薄膜晶体管对应的底栅型结构,能够解决实施例1中薄膜晶体管要解决的技术问题,并能取得相同的技术效果。
[0056]具体结构如图3所示,薄膜晶体管101为底栅型结构,其中,信号电极I设置于透明层3的上方,扫描电极2设置于透明层3的下方,第一绝缘层4设置于信号电极I与透明层3之间,第二绝缘层5设置于透明层3与扫描电极2之间,第一绝缘层4对应开设有通孔,信号电极I穿过通孔与透明层3电性连接。
[0057]本实施例薄膜晶体管101中的其它结构与实施例1中薄膜晶体管100相应的结构相同,这里不再赘述。
[0058]本实施例还提供上述薄膜晶体管的制备方法,该制备方法能够解决实施例1中薄膜晶体管的制备方法要解决的技术问题,并能取得相应的技术效果。
[0059]该制备方法包括:依次形成扫描电极2、第二绝缘层5、透明层3、第一绝缘层4、信号电极I,其中,第一绝缘层4对应开设有通孔,信号电极I穿过通孔与透明层3连接,透明层3采用掺杂的多晶硅材料形成。
[0060]透明层3的掺杂方式与实施例1中对应的方式相同,这里不再赘述。
[0061 ] 实施例3:
[0062]本实施例提供一种像素结构,设置于像素区内,该像素结构包括实施例1或实施例2的薄膜晶体管,能够显著增大像素结构的开口率。
[0063]包含(顶栅型)薄膜晶体管100的像素结构如图4所示,在薄膜晶体管100上方设置有钝化层6和导电层7、且导电层7设置在钝化层6的上方。导电层7未覆盖信号电极I和扫描电极2所在的区域;透明层3为板状结构、且延伸至覆盖整个像素区。
[0064]为了使透明层3对应着导电层7的区域具有现有像素结构中像素电极的功能,对透明层3对应着导电层7的区域进行掺杂工艺处理。
[0065]为了便于说明透明层的掺杂情况,这里将透明层3对应着导电层7的区域称为c区。c区的掺杂量为重掺杂,相应的掺杂量范围为114?116离子数/每平方厘米;这里也可以是,c区的掺杂量等于a区的掺杂量。总之,使c区具有现有像素结构中像素电极的功能即可。这样,导电层7与透明层3的c区以及两者之间的钝化层6共同组成了存储电容200。
[0066]这样,上述像素结构中透明层b区的右侧均可以充当存储电容200的区域,并且存储电容200所在的区域在像素结构中为透光区域、即有效显示区域。上述像素结构相比于现有的像素结构(如图1所示),薄膜晶体管100对应的遮光区域(非有效显示区域)水平方向的面积减小,存储电容200对应的透光区域(有效显示区域)水平方向的面积增大,因此,上述像素结构的开口率增大,运用于显示装置中能够获得更高的明亮度和显示效果。
[0067]相应的,本实施例还提供上述包含(顶栅型)薄膜晶体管100的像素结构的制备方法。
[0068]该制备方法在实施例1中薄膜晶体管的制备方法的基础上,还包括:
[0069]首先,在基板8上依次形成遮光金属层9和缓冲层10;
[0070]然后,按照实施例1中(顶栅型)薄膜晶体管的制备方法形成(顶栅型)薄膜晶体管,其中,透明层3制成板状结构、且延伸至覆盖整个像素区;
[0071]最后,在(顶栅型)薄膜晶体管的上方依次形成钝化层6、导电层7,导电层7未覆盖信号电极I和扫描电极2所在的区域。
[0072]此外,为了使透明层3对应着导电层7的区域(c区)具有现有像素结构中像素电极的功能,透明层3对应着导电层7的区域(c区)的掺杂量为重掺杂,相应的掺杂量范围为114
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