薄膜晶体管的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种薄膜晶体管，包括：一源极；一漏极，该漏极与该源极间隔设置；一半导体层，所述半导体层与所述源极及漏极接触设置，所述半导体层位于所述源极与漏极之间的部分形成一沟道；以及一栅极，该栅极通过一第一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置；其中，所述源极包括一源极本体及一源极延伸部，所述漏极包括一漏极本体及一漏极延伸部，所述源极延伸部及漏极延伸部相互间隔设置且覆盖部分沟道，且所述源极延伸部及漏极延伸部的功函数与所述半导体层的功函数不相同。
【专利说明】薄膜晶体管【技术领域】
[0001]本发明涉及一种薄膜晶体管。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)是现代微电子技术中的一种关键性电子元件，目前已经被广泛的应用于平板显示器等领域。薄膜晶体管主要包括栅极、绝缘层、半导体层、源极和漏极。其中，源极和漏极间隔设置并与半导体层电连接，栅极通过绝缘层与半导体层及源极和漏极间隔绝缘设置。所述半导体层位于所述源极和漏极之间的区域形成一沟道区域。薄膜晶体管中的栅极、源极、漏极均由导电材料构成，该导电材料一般为金属或合金。当在栅极上施加一电压时，与栅极通过绝缘层间隔设置的半导体层中的沟道区域会积累载流子，当载流子积累到一定程度，与半导体层电连接的源极漏极之间将导通，从而有电流从源极流向漏极。在实际应用中，对薄膜晶体管的要求是希望得到较大的开关电流比，即，具有较好的P型或N型单极性。
[0003]现有技术中，为了制备N型或P型的碳纳米管场效应晶体管，通常使用的方法主要有沟道掺杂(包括化学掺杂，类似的方法有引入氧化层表面电荷)，或使用特定功函数大小的金属作为源漏接触电极，例如使用钯(Pd)作为源漏电极的晶体管表现为P型，而使用钪(Sc)作为源漏电极的晶体管表现为η型。不论用何种方法，它们的本质都是引入了对空穴电子产生选择性的机制，从而使器件表现出单极性。
[0004]然而这些方法也存在一些问题，如使用化学掺杂的方法存在降低载流子迁移率、稳定性低、掺杂扩散污染的潜在缺点；而使用不同功函数作为源漏电极的接触金属的方法，由于碳纳米管的费米能级钉扎效应(fermi level pinning),这种方法对双极性的抑制作用有限，仍会表现出一定双极性。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有较好的P型或N型单极性。
[0006]一种薄膜晶体管，包括:一源极；一漏极，该漏极与该源极间隔设置；一半导体层，所述半导体层与所述源极及漏极接触设置，所述半导体层位于所述源极与漏极之间的部分形成一沟道；以及一栅极，该栅极通过一第一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置；其中，所述源极包括一源极本体及一源极延伸部，所述漏极包括一漏极本体及一漏极延伸部，所述源极延伸部及 漏极延伸部相互间隔设置且覆盖部分沟道，且所述源极延伸部及漏极延伸部的功函数与所述半导体层的功函数不相同。
[0007]本发明提供的薄膜晶体管具有以下优点:由于所述源极延伸部及漏极延伸部覆盖部分的沟道，而源极延伸部及漏极延伸部的功函数与所述半导体层不同，因而，所述沟道对应于所述源极延伸部及漏极延伸部的部分分别受所述源极延伸部及漏极延伸部的调制，而在靠近源极延伸部及及漏极延伸部的表面出现感应载流子，故，所述薄膜晶体管表现出较好的P型或N型的单极性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明第一实施例薄膜晶体管的剖视结构示意图。
[0009]图2是本发明第一实施例工作时的薄膜晶体管的结构示意图。
[0010]图3是本发明第二实施例薄膜晶体管的剖视结构示意图。
[0011]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种薄膜晶体管，包括: 一源极； 一漏极，该漏极与该源极间隔设置； 一半导体层，所述半导体层与所述源极及漏极接触设置，所述半导体层位于所述源极与漏极之间的部分形成一沟道；以及 一栅极，该栅极通过一第一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置； 其特征在于，所述源极包括一源极本体及一源极延伸部，所述漏极包括一漏极本体及一漏极延伸部，所述源极延伸部及漏极延伸部相互间隔设置且覆盖部分沟道，且所述源极延伸部及漏极延伸部的功函数与所述半导体层的功函数不相同。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极延伸部与所述源极本体为一体的结构。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述漏极延伸部与所述漏极本体为一体的结构。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极延伸部及漏极延伸部在所述半导体层表面的投影与所述栅极在所述半导体层表面的投影至少部分重叠。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极延伸部与漏极延伸部的的材料相同。
6.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极延伸部及漏极延伸部的材料为招、钛、钪、铪、钾、钠或锂。
7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极延伸部及漏极延伸部的材料为镍、钥、错、钌、钮、铺、鹤、铼或钼。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述半导体层包括多个碳纳米管长线。
9.如权利要求8所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管长线包括由多个首尾相连的碳纳米管束组成的束状结构或绞线结构。
10.如权利要求9所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述相邻的碳纳米管束之间通过范德华力紧密结合，每一碳纳米管束包括多个首尾相连且定向排列的碳纳米管。
11.如权利要求10所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管为半导体性碳纳米管。
12.如权利要求8所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述多个碳纳米管长线相互平行，且沿所述源极至漏极的方向排列。
13.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一绝缘层设置于所述栅极和半导体层之间。
14.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极本体及漏极本体设置于所述半导体层表面，所述源极本体及漏极本体通过所述第二绝缘层相互绝缘设置。
15.如权利要求14所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极延伸部及漏极延伸部设置于所述第二绝缘层远离所述半导体层的表面。
【文档编号】H01L29/786GK103972296SQ201310037008
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月31日 优先权日:2013年1月31日
【发明者】钱庆凯, 李群庆 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司