场效应晶体管、显示元件、图像显示装置、和系统的制作方法
本公开内容涉及场效应晶体管、显示元件、图像显示装置、和系统。
背景技术：
场效应晶体管(FET)是基于如下原理控制源电极和漏电极之间的电流的晶体管：向栅电极施加电场以利用沟道的电场在电子或空穴的流中提供闸门(栅，gate)。
FET依靠它们的特性已被用作例如开关元件(切换元件)和放大元件。与双极晶体管相比，FET在栅电流方面是低的并具有平的结构，且因而可被容易地制造和集成。由于这些原因，FET是在现有的电子装置中使用的集成电路中的必要元件。FET已被应用于例如有源矩阵显示器作为薄膜晶体管(TFT)。
近年来，平板显示器(FPD)、液晶显示器(LCD)、有机电致发光(EL)显示器、和电子纸已被付诸实践。
这些FPD通过包含在活性层中使用非晶形的硅或多晶硅的TFT的驱动电路而驱动。FPD已被要求具有增加的尺寸、改善的清晰度和图像品质、以及增加的驱动速度。为此，存在对于具有高的载流子迁移率、高的开/关比、小的性质随时间的变化、和小的在元件之间的变动的TFT的需要。
然而，非晶形的硅或多晶硅具有优点和缺点。因此难以同时满足以上要求中的所有。为了响应于这些要求，已经对在活性层中使用可预期其迁移率比非晶形的硅高的氧化物半导体的TFT积极地进行了开发。例如，公开了在半导体层中使用InGaZnO4的TFT(参见，例如，K.Nomura和其他5人的“Room-temperature fabrication of transparent flexible thin film transistors using amorphous oxide semiconductors”,NATURE,VOL.432,25,2004年11月,pp.488-492(在下文中可称作非专利文献1))。
要求TFT具有小的阈值电压的变化。成为TFT的阈值电压的变化的原因的一个因素是例如大气中包含的水分、氢气和氧气被吸附到半导体层或者从半导体层解吸。成为TFT的阈值电压的变化的原因的另一因素是氢气经由栅绝缘层扩散到半导体层中。阈值电压还由于长期重复开关TFT许多次而变化。作为用于评价因长期驱动以及多次重复开关操作而引起的阈值电压的变化的方法，通常进行偏置温度应力(bias temperature stress，BTS)测试。BTS测试是在场效应晶体管的栅电极和源电极之间连续地施加恒定的电压以评价阈值电压的变化的方法、或者是在场效应晶体管的栅电极和源电极之间以及在场效应晶体管的漏电极和源电极之间施加恒定的电压以评价阈值电压的变化的方法。
用于防止由于以上因素所致的TFT的阈值电压的这样的变化的途径包括与钝化层有关的途径和与栅绝缘层有关的途径。
作为用于防止TFT的阈值电压的变化的与钝化层有关的途径，公开了包含SiO2、Si3N4、SiON、Al2O3、Ta2O5、TiO2、HfO2、ZrO2、或Y2O3的单层膜或者这些材料的膜的层叠膜作为钝化层的场效应晶体管(参见，例如，日本未审专利申请公布No.2010-135462(在下文中可称作专利文献1))。而且，公开了包含SiO2的钝化层的场效应晶体管(参见，例如，Y.Ohta，其他11人的“Amorphous In-Ga-Zn-O TFT-LCDs with high reliability”,IDW‘09,2009,pp.1685-1688(在下文中可称作非专利文献2))。
作为用于防止TFT的阈值电压的变化的与栅绝缘层有关的途径，公开了包含其氢含量小于3.0×1021(原子/cm3)的栅绝缘层的场效应晶体管(参见，例如，日本未审专利申请公布No.2012-248883(在下文中可称作专利文献2))。
同时，期望TFT具有优异的TFT特性。这里，优异的TFT特性意味着例如高的迁移率、高的开/关比、低的亚阈值摆幅(subthreshold swing)(SS)、和0V左右的阈值电压(Vth)。
然而，在用于形成TFT的钝化层的工艺(过程)中，通过热或等离子体，使氧从半导体层解吸，且结果，TFT特性改变或恶化。作为用于防止TFT特性在用于形成钝化层的工艺中的这样的变化的途径，公开了包含包括氧透过膜和氧阻挡膜的钝化层的场效应晶体管(参见，例如，日本未审专利申请公布No.2010-73894(在下文中可称作专利文献3))。专利文献3描述了形成氧透过膜以与半导体层接触且在用于形成钝化层的工艺中TFT特性已改变之后，进行热处理以使氧扩散到半导体层中从而恢复TFT特性。专利文献3还描述了在氧透过膜的形成之后形成氧阻挡膜并且防止大气中的氧扩散在半导体层中。
而且，作为用于实现优异的TFT特性的尝试，已仔细地选择了栅绝缘层的材料。公开了其中栅绝缘层具有包含如下的层叠结构的场效应晶体管：氧化硅层以及包括镧(La)和锆(Zr)的多元素氧化物层(参见，例如，日本未审专利申请公布No.2014-022549(在下文中可称作专利文献4))。
技术实现要素：
本公开内容的场效应晶体管包括：基底、钝化层、形成于基底和钝化层之间的栅绝缘层、源电极和漏电极、半导体层、和栅电极。源电极和漏电极形成为与栅绝缘层接触。半导体层至少在源电极和漏电极之间形成并且与栅绝缘层、源电极、和漏电极接触。栅电极与栅绝缘层接触且经由栅绝缘层面对半导体层。钝化层包含含有碱土金属和稀土元素的第一复合氧化物(合成物氧化物，complex oxide)。栅绝缘层包含含有碱土金属和稀土元素的第二复合氧化物。
附图说明
图1为用于说明图像显示装置的图；
图2为用于说明本公开内容的显示元件的一个实例的图；
图3A为说明本公开内容的场效应晶体管的一个实例(底接触/底栅)的视图；
图3B为说明本公开内容的场效应晶体管的一个实例(顶接触/底栅)的视图；
图3C为说明本公开内容的场效应晶体管的一个实例(底接触/顶栅)的视图；
图3D为说明本公开内容的场效应晶体管的一个实例(顶接触/顶栅)的视图；
图4为说明有机EL元件的一个实例的示意性结构视图；
图5为说明本公开内容的显示元件的一个实例的示意性结构视图；
图6为说明本公开内容的显示元件的另一实例的示意性结构视图；
图7为用于说明显示控制装置的图；
图8为用于说明液晶显示器的图；
图9为用于说明图8中的显示元件的图；
图10为说明在实施例1-15和对比例1-6中制造的场效应晶体管的示意性视图；
图11为其中评价在钝化层的形成之前和之后在实施例12中获得的场效应晶体管的晶体管特性(Vgs-Ids)的图；
图12为其中评价在钝化层的形成之前和之后在对比例1中获得的场效应晶体管的晶体管特性(Vgs-Ids)的图；
图13为其中评价在Vgs＝+10V和Vds＝0V的BTS测试中在实施例12中获得的场效应晶体管的晶体管特性(Vgs-Ids)的图；
图14为其中评价在Vgs＝+10V和Vds＝0V的BTS测试中在实施例12和对比例1中获得的场效应晶体管的相对于应力时间的变化ΔVth的图。
具体实施方式
已报道，专利文献1中描述的包含钝化层的场效应晶体管可防止氧从氧化物半导体层的解吸并且可改善可靠性。然而，专利文献1未公开与BTS测试有关的任何数据，并且因此不能说在专利文献1中可保证在本公开内容中提到的充分的可靠性。
非专利文献2中描述的包含钝化层的场效应晶体管通过BTS测试评价了可靠性。然而，随着测试时间流逝，存在更大的阈值电压的变化(ΔVth)，并且因此不能说在非专利文献2中可保证在本公开内容中提到的充分的可靠性。
已报道，专利文献2中描述的包含栅绝缘层的场效应晶体管可稳定地运行长的时间，因为栅绝缘层中的氢含量是小的。然而，专利文献2未公开与BTS测试有关的任何数据，并且因此不能说在专利文献2中可保证在本公开内容中提到的充分的可靠性。
因此，存在对于提供在BTS测试中具有小的阈值电压的变化并且具有高的可靠性的场效应晶体管的需要。
专利文献3中描述的场效应晶体管(其在TFT特性方面已改变，因为半导体层曾经因氧透过膜的形成而被损坏)被尝试通过热处理而在TFT特性方面进行恢复。然而，专利文献3未对TFT特性在形成钝化层时改变的问题提供根本的解决方案。
已报道，专利文献4中描述的场效应晶体管可通过适当地组合半导体层的材料和栅绝缘层的材料而保证优异的晶体管特性。然而，专利文献4未公开与BTS测试有关的任何数据，并且因此不能说在专利文献4中可保证在本公开内容中提到的充分的可靠性。
因此，目前期望提供呈现出优异的TFT特性、即使在用于形成钝化层的工艺之后也能够保持优异的TFT特性、在BTS测试中具有小的阈值电压的变化、并且具有高的可靠性的场效应晶体管。
因此，本公开内容具有提供呈现出优异的TFT特性、即使在用于形成钝化层的工艺之后也能够保持优异的TFT特性、并且在BTS测试中具有小的阈值电压的变化的场效应晶体管的目的。
本公开内容可解决以上各种现有的问题。具体地，本公开内容可提供其钝化层包含含有碱土金属和稀土元素的第一复合氧化物的场效应晶体管。结果，本公开内容的场效应晶体管在BTS测试中的阈值电压的变化方面得以抑制并且具有高的可靠性。
而且，栅绝缘层包含含有碱土金属和稀土元素的第二复合氧化物。因此，在施加栅电压时，在0V附近，漏电流快速地增加，使得可获得高的漏电流。因此，可获得具有优异的TFT特性的场效应晶体管。
场效应晶体管具有其中组合钝化层和栅绝缘层的结构。因此，可提供具有优异的TFT特性并且即使在用于形成钝化层的工艺之后也能够保持优异的TFT特性的场效应晶体管。而且，所述钝化层和所述栅绝缘层的组合可提供与仅包含所述钝化层的场效应晶体管相比在BTS测试中具有更小的阈值电压的变化并且具有更高的可靠性的场效应晶体管。
(场效应晶体管)
本公开内容的场效应晶体管包括基底、钝化层、栅绝缘层、源电极、漏电极、半导体层、和栅电极，且根据需要进一步包含其它构件。
<基底>
基底的形状、结构、和尺寸没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
基底的材料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。基底的材料的实例包括玻璃和塑料。
玻璃没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。玻璃的实例包括非碱性玻璃和二氧化硅玻璃。
塑料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。塑料的实例包括聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
注意，优选对基底进行预处理例如氧等离子体、UV臭氧、和UV照射洗涤以清洁基底的表面并且改善粘附性。
<钝化层>
钝化层典型地形成于基底上方。
钝化层包含第一复合氧化物。
钝化层优选由第一复合氧化物本身制成。
-第一复合氧化物-
第一复合氧化物至少包含碱土金属和稀土元素，优选包含Zr(锆)和Hf(铪)的至少一种，且根据需要进一步包含其它组分。
第一复合氧化物在大气中是稳定的且可在宽的组成范围内稳定地形成非晶形的结构。这得自由本发明人获得的如下发现：包含碱土金属和稀土元素的复合氧化物在大气中是稳定的且可在宽的组成范围内稳定地形成非晶形的结构。
典型地，碱土金属的简单氧化物趋向于与大气中的水分或二氧化碳反应而容易地形成氢氧化物或碳酸盐，且因此单独的这样的简单氧化物不适于用在电子装置中。而且，稀土元素的简单氧化物趋向于结晶化且当被尝试用在电子装置中时有问题地引起泄漏电流。然而，本发明人已发现，含有碱土金属和稀土元素的第一复合氧化物在宽的组成范围内稳定地形成非晶形的膜。由于第一复合氧化物在宽的组成范围内稳定地存在，因此可取决于组成比率可变地控制将形成的第一复合氧化物的介电常数和线膨胀系数。
在本公开内容中，本发明人已发现包含第一复合氧化物的钝化层呈现出对于大气中的水分、氧气、和氢气的优异的阻挡性质。
因此，钝化层的使用可提供呈现出高的可靠性的场效应晶体管。
第一复合氧化物优选包含Zr(锆)和Hf(铪)的至少一种。当第一复合氧化物包含Zr和Hf的至少一种时，热稳定性、耐热性、和稠密性(denseness)可进一步改善。
第一复合氧化物中的碱土金属的实例包括Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、和Ba(钡)。这些碱土金属可单独或组合使用。
第一复合氧化物中的稀土元素的实例包括Sc(钪)、Y(钇)、La(镧)、Ce(铈)、Pr(镨)、Nd(钕)、Pm(钷)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)、Yb(镱)、和Lu(镥)。
第一复合氧化物中的碱土金属和稀土元素之间的组成比率没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，该组成比率优选在以下范围内。
在第一复合氧化物中，碱土金属和稀土元素之间的组成比率(碱土金属：稀土元素)优选为10.0摩尔％-67.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％，基于转化为相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、和Lu2O3)的量。
第一复合氧化物中的碱土金属、稀土元素、以及Zr和Hf的至少一种之间的组成比率没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，该组成比率优选在以下范围内。
在第一复合氧化物中，碱土金属、稀土元素、以及Zr和Hf的至少一种之间的组成比率(碱土金属：稀土元素：Zr和Hf的至少一种)优选为5.0摩尔％-22.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％：5.0摩尔％-45.0摩尔％，基于转化成相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、ZrO2、和HfO2)的量。
第一复合氧化物中的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、ZrO2、和HfO2)的比率可例如通过如下计算：通过X-射线荧光光谱法、电子探针微分析(EPMA)、或电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析氧化物的阳离子元素。
钝化层的介电常数没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
所述介电常数可例如通过如下测量：制造其中下部电极、介电层(钝化层)、和上部电极层叠的电容器，且使用LCR计对所制造的电容器进行测量。
钝化层的线膨胀系数没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
所述线膨胀系数可例如通过使用热机械分析装置测量。在该测量中，线膨胀系数可通过如下测量：独立地制造具有与钝化层相同的组成的测量样品，而不制造场效应晶体管。
-钝化层的形成方法-
钝化层的形成方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述形成方法的实例包括通过真空工艺例如溅射、脉冲激光沉积(PLD)、化学蒸镀(CVD)、或原子层沉积(ALD)形成膜并且通过光刻法将膜图案化的方法。
而且，钝化层可通过如下形成：制备包含第一复合氧化物的前体的涂布液(钝化层涂布液)，将涂布液涂布或印刷到待被涂布的物体上，和将所得物在适当的条件下烘烤。
钝化层的平均膜厚优选为10nm-1,000nm，更优选为20nm-500nm。
--钝化层涂布液--
钝化层涂布液至少包含含有碱土金属的化合物、含有稀土元素的化合物、和溶剂，优选包含含有锆的化合物和含有铪的化合物的至少一种，且根据需要进一步包含其它组分。
---含有碱土金属的化合物---
含有碱土金属的化合物的实例包括无机碱土金属化合物和有机碱土金属化合物。含有碱土金属的化合物中的碱土金属的实例包括Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、和Ba(钡)。
无机碱土金属化合物的实例包括碱土金属硝酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属氯化物、碱土金属氟化物、碱土金属溴化物、和碱土金属碘化物。
碱土金属硝酸盐的实例包括硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、和硝酸钡。
碱土金属硫酸盐的实例包括硫酸镁、硫酸钙、硫酸锶、和硫酸钡。
碱土金属氯化物的实例包括氯化镁、氯化钙、氯化锶、和氯化钡。
碱土金属氟化物的实例包括氟化镁、氟化钙、氟化锶、和氟化钡。
碱土金属溴化物的实例包括溴化镁、溴化钙、溴化锶、和溴化钡。
碱土金属碘化物的实例包括碘化镁、碘化钙、碘化锶、和碘化钡。
有机碱土金属化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机碱土金属化合物各自为包含碱土金属和有机基团的化合物。碱土金属和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的磺酸基团。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括：含有1-10个碳原子的酰氧基；其部分被苯环取代的酰氧基例如苯甲酸；其部分被羟基取代的酰氧基例如乳酸；以及包含两个或更多个羰基的酰氧基例如草酸和柠檬酸。
有机碱土金属化合物的实例包括甲醇镁、乙醇镁、二乙基镁、乙酸镁、甲酸镁、乙酰丙酮镁、2-乙基己酸镁、乳酸镁、环烷酸镁、柠檬酸镁、水杨酸镁、苯甲酸镁、草酸镁、三氟甲磺酸镁、甲醇钙、乙醇钙、乙酸钙、甲酸钙、乙酰丙酮钙、二新戊酰基甲烷化钙(二新戊酰基甲基合钙，calcium dipivaloylmethanate)、2-乙基己酸钙、乳酸钙、环烷酸钙、柠檬酸钙、水杨酸钙、新癸酸钙、苯甲酸钙、草酸钙、异丙醇锶、乙酸锶、甲酸锶、乙酰丙酮锶、2-乙基己酸锶、乳酸锶、环烷酸锶、水杨酸锶、草酸锶、乙醇钡、异丙醇钡、乙酸钡、甲酸钡、乙酰丙酮钡、2-乙基己酸钡、乳酸钡、环烷酸钡、新癸酸钡、草酸钡、苯甲酸钡、和三氟甲磺酸钡。
钝化层涂布液中的含有碱土金属的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---含有稀土元素的化合物---
含有稀土元素的化合物中的稀土元素的实例包括Sc(钪)、Y(钇)、La(镧)、Ce(铈)、Pr(镨)、Nd(钕)、Pm(钷)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)、Yb(镱)、和Lu(镥)。
含有稀土元素的化合物的实例包括无机稀土化合物和有机稀土化合物。
无机稀土化合物的实例包括稀土硝酸盐、稀土硫酸盐、稀土氟化物、稀土氯化物、稀土溴化物、和稀土碘化物。
稀土硝酸盐的实例包括硝酸钪、硝酸钇、硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸铽、硝酸镝、硝酸钬、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱、和硝酸镥。
稀土硫酸盐的实例包括硫酸钪、硫酸钇、硫酸镧、硫酸铈、硫酸镨、硫酸钕、硫酸钐、硫酸铕、硫酸钆、硫酸铽、硫酸镝、硫酸钬、硫酸铒、硫酸铥、硫酸镱、和硫酸镥。
稀土氟化物的实例包括氟化钪、氟化钇、氟化镧、氟化铈、氟化镨、氟化钕、氟化钐、氟化铕、氟化钆、氟化铽、氟化镝、氟化钬、氟化铒、氟化铥、氟化镱、和氟化镥。
稀土氯化物的实例包括氯化钪、氯化钇、氯化镧、氯化铈、氯化镨、氯化钕、氯化钐、氯化铕、氯化钆、氯化铽、氯化镝、氯化钬、氯化铒、氯化铥、氯化镱、和氯化镥。
稀土溴化物的实例包括溴化钪、溴化钇、溴化镧、溴化镨、溴化钕、溴化钐、溴化铕、溴化钆、溴化铽、溴化镝、溴化钬、溴化铒、溴化铥、溴化镱、和溴化镥。
稀土碘化物的实例包括碘化钪、碘化钇、碘化镧、碘化铈、碘化镨、碘化钕、碘化钐、碘化铕、碘化钆、碘化铽、碘化镝、碘化钬、碘化铒、碘化铥、碘化镱、和碘化镥。
有机稀土化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机稀土化合物为包含稀土元素和有机基团的化合物。稀土元素和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的环戊二烯基。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括含有1-10个碳原子的酰氧基。
有机稀土化合物的实例包括异丙醇钪、乙酸钪、三(环戊二烯基)钪、异丙醇钇、2-乙基己酸钇、三(乙酰丙酮合)钇、三(环戊二烯基)钇、异丙醇镧、2-乙基己酸镧、三(乙酰丙酮合)镧、三(环戊二烯基)镧、2-乙基己酸铈、三(乙酰丙酮合)铈、三(环戊二烯基)铈、异丙醇镨、草酸镨、三(乙酰丙酮合)镨、三(环戊二烯基)镨、异丙醇钕、2-乙基己酸钕、三氟乙酰丙酮钕、三(异丙基环戊二烯基)钕、三(乙基环戊二烯基)钷、异丙醇钐、2-乙基己酸钐、三(乙酰丙酮合)钐、三(环戊二烯基)钐、2-乙基己酸铕、三(乙酰丙酮合)铕、三(乙基环戊二烯基)铕、异丙醇钆、2-乙基己酸钆、三(乙酰丙酮合)钆、三(环戊二烯基)钆、乙酸铽、三(乙酰丙酮合)铽、三(环戊二烯基)铽、异丙醇镝、乙酸镝、三(乙酰丙酮合)镝、三(乙基环戊二烯基)镝、异丙醇钬、乙酸钬、三(环戊二烯基)钬、异丙醇铒、乙酸铒、三(乙酰丙酮合)铒、三(环戊二烯基)铒、乙酸铥、三(乙酰丙酮合)铥、三(环戊二烯基)铥、异丙醇镱、乙酸镱、三(乙酰丙酮合)镱、三(环戊二烯基)镱、草酸镥、和三(乙基环戊二烯基)镥。
钝化层涂布液中的含有稀土元素的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---含有锆的化合物---
含有锆的化合物的实例包括无机锆化合物和有机锆化合物。
无机锆化合物的实例包括氟化锆、氯化锆、溴化锆、碘化锆、碳酸锆、和硫酸锆。
有机锆化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机锆化合物各自为包含锆和有机基团的化合物。锆和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的环戊二烯基。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括含有1-10个碳原子的酰氧基。
有机锆化合物的实例包括丁醇锆、异丙醇锆、2-乙基己酸氧化锆、二(正丁醇)二乙酰丙酮锆、四(乙酰丙酮)锆、和四(环戊二烯基)锆。
钝化层涂布液中的含有锆的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---含有铪的化合物---
含有铪的化合物的实例包括无机铪化合物和有机铪化合物。
无机铪化合物的实例包括氟化铪、氯化铪、溴化铪、碘化铪、碳酸铪、和硫酸铪。
有机铪化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机铪化合物各自为包含铪和有机基团的化合物。铪和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的环戊二烯基。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括含有1-10个碳原子的酰氧基。
有机铪化合物的实例包括丁醇铪、异丙醇铪、2-乙基己酸铪、二(正丁醇)二乙酰丙酮铪、四(乙酰丙酮)铪、和二(环戊二烯基)二甲基铪。
钝化层涂布液中的含有铪的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---溶剂---
溶剂没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要溶剂能够稳定地溶解或分散以上各种化合物。溶剂的实例包括甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯、甲基异丙基苯、戊基苯、十二烷基苯、双环己烷、环己基苯、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、萘满、萘烷、异丙醇、苯甲酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、碳酸亚丙酯、2-乙基己酸酯、溶剂油(石油溶剂，mineral spirit)、二甲基亚丙基尿素(脲，urea)、4-丁内酯、2-甲氧基乙醇、和水。
钝化层涂布液中的溶剂的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
钝化层涂布液中的含有碱土金属的化合物和含有稀土元素的化合物之间的组成比率(含有碱土金属的化合物：含有稀土元素的化合物)没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，所述组成比率优选在以下范围内。
在钝化层涂布液中，碱土金属和稀土元素之间的组成比率(碱土金属：稀土元素)优选为10.0摩尔％-67.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％，基于转化为相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、和Lu2O3)的量。
钝化层涂布液中的含有碱土金属的化合物、含有稀土元素的化合物、以及含有锆的化合物和含有铪的化合物的至少一种之间的组成比率(含有碱土金属的化合物：含有稀土元素的化合物：含有锆的化合物和含有铪的化合物的至少一种)没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，所述组成比率优选在以下范围内。
在钝化层涂布液中，碱土金属、稀土元素、以及Zr和Hf的至少一种之间的组成比率(碱土金属：稀土元素：Zr和Hf的至少一种)优选为5.0摩尔％-22.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％：5.0摩尔％-45.0摩尔％，基于转化为相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、ZrO2、和HfO2)的量。
--使用钝化层涂布液的钝化层的形成方法--
将描述使用钝化层涂布液的钝化层的形成方法的一个实例。钝化层的形成方法包含涂布步骤和热处理步骤且根据需要进一步包含其它步骤。
涂布步骤没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要涂布步骤是将钝化层涂布液涂布到待涂布的物体上的步骤。涂布的方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述方法的实例包括：通过溶液工艺形成膜并且通过光刻法将膜图案化的方法；和通过印刷例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望的形状的膜的方法。溶液工艺的实例包括浸涂、旋涂、模头涂布、和喷嘴印刷。
热处理步骤没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要热处理步骤为热处理涂布在待涂布的物体上的钝化层涂布液的步骤。注意，在热处理步骤中，涂布在待涂布的物体上的钝化层涂布液可通过空气干燥进行干燥。作为热处理的结果，溶剂被蒸发且产生第一复合氧化物。
在热处理步骤中，溶剂的蒸发(在下文中称作“蒸发处理”)和第一复合氧化物的产生(在下文中称作“产生处理”)优选在不同的温度下进行。具体地，优选在溶剂的蒸发之后，升高温度以产生第一复合氧化物。在产生第一复合氧化物的时候，例如，含有碱土金属的化合物、含有稀土元素的化合物、含有锆的化合物、和含有铪的化合物的至少一种被分解。
蒸发处理的温度没有特别限制且可取决于所包含的溶剂适当地选择。例如，蒸发处理的温度为80℃-180℃。至于蒸发，使用真空烘箱以降低所需的温度是有效的。蒸发处理的时间没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。例如，蒸发处理的时间为10分钟到1小时。
产生处理的温度没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，产生处理的温度优选为100℃或更高但低于550℃、更优选200℃-500℃。产生处理的时间没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。例如，产生处理的时间为1小时-5小时。
注意，在热处理步骤中，蒸发处理和产生处理可连续地进行或者可以多个步骤的分开的方式进行。
热处理的方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。热处理的方法的实例包括加热待涂布的物体的方法。热处理中的气氛没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，气氛优选为氧气气氛。当热处理在氧气气氛中进行时，可将分解的产物迅速地排放到系统的外部并且可加速第一复合氧化物的产生。
在热处理中，鉴于产生处理的反应的加速，向在蒸发处理之后的材料施加具有400nm或更短的波长的紫外线是有效的。施加具有400nm或更短的波长的紫外线可使在蒸发处理之后的材料中包含的有机材料的化学键断裂且可分解有机材料。因此，可有效地形成第一复合氧化物。具有400nm或更短的波长的紫外线没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述紫外线的实例包括从准分子灯发射的具有222nm的波长的紫外线。还优选施加臭氧代替紫外线或将臭氧与紫外线组合施加。向在蒸发处理之后的材料施加臭氧加速氧化物的产生。
<栅绝缘层>
栅绝缘层包含第二复合氧化物。
栅绝缘层优选由第二复合氧化物本身制成。
-第二复合氧化物-
第二复合氧化物至少包含碱土金属和稀土元素，优选包含Zr(锆)和Hf(铪)的至少一种，且根据需要进一步包含其它组分。
类似于第一复合氧化物，第二复合氧化物在大气中是稳定的且可在宽的组成范围内稳定地形成非晶形的结构。该结果得自由本发明人获得的如下发现：包含碱土金属和稀土元素的复合氧化物在大气中是稳定的且可在宽的组成范围内稳定地形成非晶形的结构。
典型地，碱土金属的简单氧化物趋向于与大气中的水分或二氧化碳反应而容易地形成氢氧化物或碳酸盐且因此单独的这样的简单氧化物不适于用在电子装置中。而且，稀土元素的简单氧化物趋向于结晶化且当被尝试用在电子装置中时有问题地引起泄漏电流。然而，本发明人已发现，含有碱土金属和稀土元素的第二复合氧化物在宽的组成范围内稳定地形成非晶形的膜。由于第二复合氧化物在宽的组成范围内稳定地存在，因此可取决于组成比率可变地控制将形成的第二复合氧化物的介电常数和线膨胀系数。
由于场效应晶体管包含含有第二复合氧化物的栅绝缘层，在施加栅电压时，在0V附近，场效应晶体管的漏电流快速地增加，使得可获得高的漏电流。因此，包含所述栅绝缘层的场效应晶体管可具有优异的晶体管特性(高的迁移率、高的开/关比、低的亚阈值摆幅、和约0V的Vth)。
本发明人已发现，所述钝化层和所述栅绝缘层的组合可实现优异的晶体管特性(高的迁移率、高的开/关比、低的亚阈值摆幅、和约0V的Vth)并且即使在用于形成钝化层的工艺之后也可保持优异的晶体管特性。而且，本发明人已发现，与其中钝化层包含第一复合氧化物且栅绝缘层不包含第二复合氧化物的情况相比，所述钝化层和所述栅绝缘层的组合在BTS测试中可实现较小的阈值电压的变化。
因此，所述钝化层和所述栅绝缘层的组合可提供具有优异的TFT特性(高的迁移率、高的开/关比、低的亚阈值摆幅、和约0V的Vth)、即使在用于形成钝化层的工艺之后也能够保持优异的TFT特性、在BTS测试中具有小的阈值电压的变化、且具有高的可靠性的场效应晶体管。
第二复合氧化物优选包含Zr(锆)和Hf(铪)的至少一种。当第二复合氧化物包含Zr和Hf的至少一种时，热稳定性、耐热性、和稠密性可进一步改善。
第二复合氧化物中的碱土金属的实例包括Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、和Ba(钡)。这些碱土金属可单独或组合使用。
第二复合氧化物中的稀土元素的实例包括Sc(钪)、Y(钇)、La(镧)、Ce(铈)、Pr(镨)、Nd(钕)、Pm(钷)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)、Yb(镱)、和Lu(镥)。
第二复合氧化物中的碱土金属和稀土元素之间的组成比率没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，所述组成比率优选在以下范围内。
在第二复合氧化物中，碱土金属和稀土元素之间的组成比率(碱土金属：稀土元素)优选为10.0摩尔％-67.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％，基于转化为相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、和Lu2O3)的量。
第二复合氧化物中的碱土金属、稀土元素、以及Zr和Hf的至少一种之间的组成比率没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，所述组成比率优选在以下范围内。
在第二复合氧化物中，碱土金属、稀土元素、以及Zr和Hf的至少一种之间的组成比率(碱土金属：稀土元素：Zr和Hf的至少一种)优选为5.0摩尔％-22.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％：5.0摩尔％-45.0摩尔％，基于转化为相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、ZrO2、和HfO2)的量。
可例如通过如下计算第二复合氧化物中的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、ZrO2、和HfO2)的比率：通过X-射线荧光光谱法、电子探针微分析(EPMA)、或电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析所述氧化物的阳离子元素。
栅绝缘层的介电常数没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
栅绝缘层的介电常数可例如通过与钝化层的介电常数的测量方法相同的方法测量。
栅绝缘层的线膨胀系数没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
栅绝缘层的线膨胀系数可例如通过与钝化层的线膨胀系数的测量方法相同的方法测量。
-栅绝缘层的形成方法-
栅绝缘层的形成方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述形成方法的实例包括通过真空工艺例如溅射、脉冲激光沉积(PLD)、化学蒸镀(CVD)、或原子层沉积(ALD)形成膜并且通过光刻法将膜图案化的方法。
而且，栅绝缘层可通过如下形成：制备包含第二复合氧化物的前体的涂布液(栅绝缘层涂布液)，将所述涂布液涂布或印刷到待涂布的物体上，和将所得物在适当的条件下烘烤。
栅绝缘层的平均膜厚优选为10nm-1,000nm，更优选为20nm-500nm。
--栅绝缘层涂布液--
栅绝缘层涂布液至少包含含有碱土金属的化合物、含有稀土元素的化合物、和溶剂，优选包含含有锆的化合物和含有铪的化合物的至少一种，且根据需要进一步包含其它组分。
---含有碱土金属的化合物---
含有碱土金属的化合物的实例包括无机碱土金属化合物和有机碱土金属化合物。含有碱土金属的化合物中的碱土金属的实例包括Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、和Ba(钡)。
无机碱土金属化合物的实例包括碱土金属硝酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属氯化物、碱土金属氟化物、碱土金属溴化物、和碱土金属碘化物。
碱土金属硝酸盐的实例包括硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、和硝酸钡。
碱土金属硫酸盐的实例包括硫酸镁、硫酸钙、硫酸锶、和硫酸钡。
碱土金属氯化物的实例包括氯化镁、氯化钙、氯化锶、和氯化钡。
碱土金属氟化物的实例包括氟化镁、氟化钙、氟化锶、和氟化钡。
碱土金属溴化物的实例包括溴化镁、溴化钙、溴化锶、和溴化钡。
碱土金属碘化物的实例包括碘化镁、碘化钙、碘化锶、和碘化钡。
有机碱土金属化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机碱土金属化合物各自为包含碱土金属和有机基团的化合物。碱土金属和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的磺酸基团。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括：含有1-10个碳原子的酰氧基；其部分被苯环取代的酰氧基例如苯甲酸；其部分被羟基取代的酰氧基例如乳酸；和包含两个或更多个羰基的酰氧基例如草酸和柠檬酸。
有机碱土金属化合物的实例包括甲醇镁、乙醇镁、二乙基镁、乙酸镁、甲酸镁、乙酰丙酮镁、2-乙基己酸镁、乳酸镁、环烷酸镁、柠檬酸镁、水杨酸镁、苯甲酸镁、草酸镁、三氟甲磺酸镁、甲醇钙、乙醇钙、乙酸钙、甲酸钙、乙酰丙酮钙、二新戊酰基甲烷化钙、2-乙基己酸钙、乳酸钙、环烷酸钙、柠檬酸钙、水杨酸钙、新癸酸钙、苯甲酸钙、草酸钙、异丙醇锶、乙酸锶、甲酸锶、乙酰丙酮锶、2-乙基己酸锶、乳酸锶、环烷酸锶、水杨酸锶、草酸锶、乙醇钡、异丙醇钡、乙酸钡、甲酸钡、乙酰丙酮钡、2-乙基己酸钡、乳酸钡、环烷酸钡、新癸酸钡、草酸钡、苯甲酸钡、和三氟甲磺酸钡。
栅绝缘层涂布液中的含有碱土金属的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---含有稀土元素的化合物---
含有稀土元素的化合物中的稀土元素的实例包括Sc(钪)、Y(钇)、La(镧)、Ce(铈)、Pr(镨)、Nd(钕)、Pm(钷)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)、Yb(镱)、和Lu(镥)。
含有稀土元素的化合物的实例包括无机稀土化合物和有机稀土化合物。
无机稀土化合物的实例包括稀土硝酸盐、稀土硫酸盐、稀土氟化物、稀土氯化物、稀土溴化物、和稀土碘化物。
稀土硝酸盐的实例包括硝酸钪、硝酸钇、硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸铽、硝酸镝、硝酸钬、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱、和硝酸镥。
稀土硫酸盐的实例包括硫酸钪、硫酸钇、硫酸镧、硫酸铈、硫酸镨、硫酸钕、硫酸钐、硫酸铕、硫酸钆、硫酸铽、硫酸镝、硫酸钬、硫酸铒、硫酸铥、硫酸镱、和硫酸镥。
稀土氟化物的实例包括氟化钪、氟化钇、氟化镧、氟化铈、氟化镨、氟化钕、氟化钐、氟化铕、氟化钆、氟化铽、氟化镝、氟化钬、氟化铒、氟化铥、氟化镱、和氟化镥。
稀土氯化物的实例包括氯化钪、氯化钇、氯化镧、氯化铈、氯化镨、氯化钕、氯化钐、氯化铕、氯化钆、氯化铽、氯化镝、氯化钬、氯化铒、氯化铥、氯化镱、和氯化镥。
稀土溴化物的实例包括溴化钪、溴化钇、溴化镧、溴化镨、溴化钕、溴化钐、溴化铕、溴化钆、溴化铽、溴化镝、溴化钬、溴化铒、溴化铥、溴化镱、和溴化镥。
稀土碘化物的实例包括碘化钪、碘化钇、碘化镧、碘化铈、碘化镨、碘化钕、碘化钐、碘化铕、碘化钆、碘化铽、碘化镝、碘化钬、碘化铒、碘化铥、碘化镱、和碘化镥。
有机稀土化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机稀土化合物各自为包含稀土元素和有机基团的化合物。稀土元素和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的环戊二烯基。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括含有1-10个碳原子的酰氧基。
有机稀土化合物的实例包括异丙醇钪、乙酸钪、三(环戊二烯基)钪、异丙醇钇、2-乙基己酸钇、三(乙酰丙酮合)钇、三(环戊二烯基)钇、异丙醇镧、2-乙基己酸镧、三(乙酰丙酮合)镧、三(环戊二烯基)镧、2-乙基己酸铈、三(乙酰丙酮合)铈、三(环戊二烯基)铈、异丙醇镨、草酸镨、三(乙酰丙酮合)镨、三(环戊二烯基)镨、异丙醇钕、2-乙基己酸钕、三氟乙酰丙酮钕、三(异丙基环戊二烯基)钕、三(乙基环戊二烯基)钷、异丙醇钐、2-乙基己酸钐、三(乙酰丙酮合)钐、三(环戊二烯基)钐、2-乙基己酸铕、三(乙酰丙酮合)铕、三(乙基环戊二烯基)铕、异丙醇钆、2-乙基己酸钆、三(乙酰丙酮合)钆、三(环戊二烯基)钆、乙酸铽、三(乙酰丙酮合)铽、三(环戊二烯基)铽、异丙醇镝、乙酸镝、三(乙酰丙酮合)镝、三(乙基环戊二烯基)镝、异丙醇钬、乙酸钬、三(环戊二烯基)钬、异丙醇铒、乙酸铒、三(乙酰丙酮合)铒、三(环戊二烯基)铒、乙酸铥、三(乙酰丙酮合)铥、三(环戊二烯基)铥、异丙醇镱、乙酸镱、三(乙酰丙酮合)镱、三(环戊二烯基)镱、草酸镥、和三(乙基环戊二烯基)镥。
栅绝缘层涂布液中的含有稀土元素的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---含有锆的化合物---
含有锆的化合物的实例包括无机锆化合物和有机锆化合物。
无机锆化合物的实例包括氟化锆、氯化锆、溴化锆、碘化锆、碳酸锆、和硫酸锆。
有机锆化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机锆化合物各自为包含锆和有机基团的化合物。锆和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的环戊二烯基。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括含有1-10个碳原子的酰氧基。
有机锆化合物的实例包括丁醇锆、异丙醇锆、2-乙基己酸氧化锆、二(正丁醇)二乙酰丙酮锆、四(乙酰丙酮)锆、和四(环戊二烯基)锆。
栅绝缘层涂布液中的含有锆的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---含有铪的化合物---
含有铪的化合物的实例包括无机铪化合物和有机铪化合物。
无机铪化合物的实例包括氟化铪、氯化铪、溴化铪、碘化铪、碳酸铪、和硫酸铪。
有机铪化合物没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要有机铪化合物各自为包含铪和有机基团的化合物。铪和有机基团例如经由离子键、共价键、或配位键键合。
有机基团没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的乙酰丙酮化物基团、和可具有取代基的环戊二烯基。烷基的实例包括含有1-6个碳原子的烷基。烷氧基的实例包括含有1-6个碳原子的烷氧基。酰氧基的实例包括含有1-10个碳原子的酰氧基。
有机铪化合物的实例包括丁醇铪、异丙醇铪、2-乙基己酸铪、二(正丁醇)二乙酰丙酮铪、四(乙酰丙酮)铪、和二(环戊二烯基)二甲基铪。
栅绝缘层涂布液中的含有铪的化合物的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
---溶剂---
溶剂没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要溶剂能够稳定地溶解或分散以上各种化合物。溶剂的实例包括甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯、甲基异丙基苯、戊基苯、十二烷基苯、双环己烷、环己基苯、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、萘满、萘烷、异丙醇、苯甲酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、碳酸亚丙酯、2-乙基己酸酯、溶剂油、二甲基亚丙基尿素、4-丁内酯、2-甲氧基乙醇、和水。
栅绝缘层涂布液中的溶剂的量没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
栅绝缘层涂布液中的含有碱土金属的化合物和含有稀土元素的化合物之间的组成比率(含有碱土金属的化合物：含有稀土元素的化合物)没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，所述组成比率优选在以下范围内。
在栅绝缘层涂布液中，碱土金属和稀土元素之间的组成比率(碱土金属：稀土元素)优选为10.0摩尔％-67.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％，基于转化为相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、和Lu2O3)的量。
栅绝缘层涂布液中的含有碱土金属的化合物、含有稀土元素的化合物、以及含有锆的化合物和含有铪的化合物的至少一种之间的组成比率(含有碱土金属的化合物：含有稀土元素的化合物：含有锆的化合物和含有铪的化合物的至少一种)没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，所述组成比率优选在以下范围内。
在栅绝缘层涂布液中，碱土金属、稀土元素、以及Zr和Hf的至少一种之间的组成比率(碱土金属：稀土元素：Zr和Hf的至少一种)优选为5.0摩尔％-22.0摩尔％：33.0摩尔％-90.0摩尔％：5.0摩尔％-45.0摩尔％，基于转化为相应的氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、ZrO2、和HfO2)的量。
--使用栅绝缘层涂布液的栅绝缘层的形成方法--
将描述使用栅绝缘层涂布液的栅绝缘层的形成方法的一个实例。栅绝缘层的形成方法包含涂布步骤和热处理步骤且根据需要进一步包含其它步骤。
涂布步骤没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要涂布步骤为将栅绝缘层涂布液涂布到待涂布的物体上的步骤。涂布的方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述方法的实例包括：通过溶液工艺形成膜并且通过光刻法将膜图案化的方法；以及通过印刷例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望的形状的膜的方法。溶液工艺的实例包括浸涂、旋涂、模头涂布、和喷嘴印刷。
热处理步骤没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要热处理步骤是热处理涂布在待涂布的物体上的栅绝缘层涂布液的步骤。注意，在热处理步骤中，涂布在待涂布的物体上的栅绝缘层涂布液可通过空气干燥进行干燥。作为热处理的结果，溶剂被蒸发且产生第二复合氧化物。
在热处理步骤中，溶剂的蒸发(在下文中称作“蒸发处理”)和第二复合氧化物的产生(在下文中称作“产生处理”)优选在不同的温度下进行。具体地，优选在溶剂的蒸发之后，升高温度以产生第二复合氧化物。在产生第二复合氧化物的时候，例如，含有碱土金属的化合物、含有稀土元素的化合物、含有锆的化合物、和含有铪的化合物的至少一种被分解。
蒸发处理的温度没有特别限制且可取决于所包含的溶剂适当地选择。例如，蒸发处理的温度为80℃-180℃。至于蒸发，使用真空烘箱以降低所需温度是有效的。蒸发处理的时间没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。例如，蒸发处理的时间为10分钟到1小时。
产生处理的温度没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，产生处理的温度优选为100℃或更高但低于550℃、更优选200℃-500℃。产生处理的时间没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。例如，产生处理的时间为1小时到5小时。
注意，在热处理步骤中，蒸发处理和产生处理可连续地进行或者可以多个步骤的分开的方式进行。
热处理的方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。热处理的方法的实例包括加热待涂布的物体的方法。热处理中的气氛没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，所述气氛优选为氧气气氛。当在氧气气氛中进行热处理时，可将分解的产物迅速地排放到系统的外部且可加速第二复合氧化物的产生。
在热处理中，鉴于产生处理的反应的加速，向在蒸发处理之后的材料施加具有400nm或更短的波长的紫外线是有效的。施加具有400nm或更短的波长的紫外线可使在蒸发处理之后的材料中包含的有机材料的化学键断裂，且可分解有机材料。因此，可有效地形成第二复合氧化物。具有400nm或更短的波长的紫外线没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述紫外线的实例包括从准分子灯发射的具有222nm的波长的紫外线。还优选施加臭氧代替紫外线或将臭氧与紫外线组合施加。向在蒸发处理之后的材料施加臭氧加速氧化物的产生。
<源电极和漏电极>
源电极和漏电极没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要源电极和漏电极为配置成从场效应晶体管取出电流的电极。
源电极和漏电极形成为与栅绝缘层接触。
源电极和漏电极的材料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述材料的实例包括：金属(例如，Mo、Al、Au、Ag、和Cu)和这些金属的合金；透明导电氧化物，例如氧化铟锡(ITO)和锑掺杂的氧化锡(ATO)；以及有机导体，例如聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT)和聚苯胺(PANI)。
-源电极和漏电极的形成方法-
源电极和漏电极的形成方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。形成方法的实例包括：(i)通过溅射或浸涂形成膜并且通过光刻法将膜图案化的方法；和(ii)通过印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望的形状的膜的方法。
源电极和漏电极的平均膜厚没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，平均膜厚优选为20nm-1μm，更优选为50nm-300nm。
<半导体层>
半导体层至少在源电极和漏电极之间形成。
这里，“在……之间”意指半导体层容许场效应晶体管与源电极和漏电极一起起作用的位置。半导体层的位置没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要所述位置为上述位置。
半导体层与栅绝缘层、源电极、和漏电极接触。
半导体层的材料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述材料的实例包括硅半导体和氧化物半导体。
硅导体的实例包括非晶形的硅和多晶硅。
氧化物半导体的实例包括InGa-Zn-O、In-Zn-O、和In-Mg-O。
在这些实例之中，氧化物半导体是优选的。
-半导体层的形成方法-
半导体层的形成方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述形成方法的实例包括：通过真空工艺(例如，溅射、脉冲激光沉积(PLD)、化学蒸镀(CVD)、或原子层沉积(ALD))或溶液工艺(例如，浸涂、旋涂、或模头涂布)形成膜并且通过光刻法将膜图案化的方法；和通过印刷方法例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望的形状的膜的方法。
半导体层的平均膜厚没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，半导体层的平均膜厚优选为5nm-1μm，更优选为10nm-0.5μm。
<栅电极>
栅电极没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要栅电极为配置成向场效应晶体管施加栅电压的电极。
栅电极与栅绝缘层接触且经由栅绝缘层面对半导体层。
栅电极的材料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述材料的实例包括：金属(例如，Mo、Al、Au、Ag、和Cu)和这些金属的合金；透明导电氧化物，例如氧化铟锡(ITO)和锑掺杂的氧化锡(ATO)；和有机导体，例如聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT)和聚苯胺(PANI)。
-栅电极的形成方法-
栅电极的形成方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述形成方法的实例包括：(i)通过溅射、或浸涂形成膜并且通过光刻法将膜图案化的方法；和(ii)通过印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印、或凹版印刷直接形成具有期望的形状的膜的方法。
栅电极的平均膜厚没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。然而，栅电极的平均膜厚优选为20nm-1μm，更优选为50nm-300nm。
场效应晶体管的结构没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。场效应晶体管的结构的实例包括以下结构：
(1)包含如下的场效应晶体管：基底，形成于基底上的栅电极，形成于栅电极上的栅绝缘层，形成于栅绝缘层上的源电极和漏电极，形成于源电极和漏电极之间的半导体层，和形成于半导体层上的钝化层；和
(2)包含如下的场效应晶体管：基底，形成于基底上的源电极和漏电极，形成于源电极和漏电极之间的半导体层，形成于源电极、漏电极、和半导体层上的栅绝缘层，形成于栅绝缘层上的栅电极，和形成于栅电极上的钝化层。
具有(1)的结构的场效应晶体管的实例包括底接触/底栅场效应晶体管(图3A)和顶接触/底栅场效应晶体管(图3B)。
具有(2)的结构的场效应晶体管的实例包括底接触/顶栅场效应晶体管(图3C)和顶接触/顶栅场效应晶体管(图3D)。
在图3A-3D中，附图标记21表示基底，22表示栅电极，23表示栅绝缘层，24表示源电极，25表示漏电极，26表示氧化物半导体层，且27表示钝化层。
场效应晶体管适宜地用在下面描述的显示元件中，但是场效应晶体管的用途不限于在显示元件中的用途。例如，场效应晶体管可用于IC卡和ID标签。
(显示元件)
本公开内容的显示元件至少包含光控制元件和配置成驱动光控制元件的驱动电路且根据需要进一步包含其它构件。
<光控制元件>
光控制元件没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要光控制元件为配置成根据驱动信号控制光输出的元件。光控制元件的实例包括电致发光(EL)元件、电致变色(EC)元件、液晶元件、电泳元件、和电润湿元件。
<驱动电路>
驱动电路没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要驱动电路为包含本公开内容的场效应晶体管且配置成驱动光控制元件的电路。
<其它构件>
其它构件没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
由于显示元件包含本公开内容的场效应晶体管，因此可实现长的使用寿命和高速运行。
(图像显示装置)
本公开内容的图像显示装置至少包含多个显示元件、多条布线(wired line)、和显示控制装置且根据需要进一步包含其它构件。
图像显示装置为配置成对应于图像数据显示图像的装置。
<显示元件>
所述多个显示元件没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要所述多个显示元件为以矩阵布置的本公开内容的显示元件。
<线路(wire)>
所述多条布线没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要所述多个布线为配置成向所述多个显示元件中的场效应晶体管单独地施加栅电压的布线。
<显示控制装置>
显示控制装置没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择，只要显示控制装置为对应于图像数据经由所述多条布线单独地控制所述场效应晶体管的栅电压的装置。
<其它构件>
其它构件没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。
由于图像显示装置包含本公开内容的显示元件，因此可实现长的使用寿命和高速运行。
图像显示装置可在移动信息装置(例如，移动电话、便携式音乐播放器、便携式视频播放器、电子书、和个人数字助理(PDA))和照相记录(camera)装置(例如，照相机和摄像机)中用作显示手段。而且，图像显示装置可在交通系统(例如，汽车、飞机、火车和轮船)中用作配置成显示各项信息的手段。此外，图像显示装置可在测量装置、分析装置、医学设备、和广告媒体中用作配置成显示各项信息的手段。
(系统)
本公开内容的系统至少包含本公开内容的图像显示装置和图像数据产生装置。
图像数据产生装置为配置成基于待显示的图像信息产生图像数据并且将图像数据输出到图像显示装置的装置。
将接着参照附图描述本公开内容的显示元件、图像显示装置、和系统。
将描述电视装置作为本公开内容的系统的一个实例。
例如，作为本公开内容的系统的一个实例的电视装置可具有在日本未审专利申请公布No.2010-074148的第[0038]到[0058]段和图1中描述的结构。
接着，将描述本公开内容的图像显示装置。
例如，本公开内容的图像显示装置可具有在日本未审专利申请公布No.2010-074148的第[0059]和[0060]段以及图2和3中描述的结构。
接着，将参照附图描述本公开内容的显示元件。
图1说明其中显示元件以矩阵布置的显示器310。
如图1中说明的，显示器310包含沿着X轴方向以恒定的间隔布置的“n”条扫描线(X0，X1，X2，X3，…Xn-2，Xn-1)、沿着Y轴方向以恒定的间隔布置的“m”条数据线(Y0，Y1，Y2，Y3，…Ym-1)、和沿着Y轴方向以恒定的间隔布置的“m”条电流供应线(Y0i，Y1i，Y2i，Y3i，…Ym-1i)。
显示元件各自可通过扫描线的每一条和数据线的每一条而识别。
图2为说明本公开内容的显示元件的一个实例的示意图。
如在图2中作为一个实例说明的，显示元件包含有机电致发光(EL)元件350和配置成从有机EL元件350发射光的驱动电路320。具体地，显示器310为所谓的有源矩阵系统的有机EL显示器。显示器310为32英寸彩色显示器。注意，显示器的尺寸不限于该尺寸。
将描述图2的驱动电路320。
驱动电路320包含两个场效应晶体管11和12以及电容器13。
场效应晶体管11作为开关元件运行。栅电极G连接到预定的扫描线且源电极S连接到预定的数据线。而且，漏电极D连接到电容器13的一个端子。
电容器13配置成存储场效应晶体管11的状态即数据。电容器13的另一端子连接到预定的电流供应线。
场效应晶体管12配置成向有机EL元件350供应大的电流。栅电极G连接到场效应晶体管11的漏电极D。漏电极D连接到有机EL元件350的阳极且源电极S连接到预定的电流供应线。
当场效应晶体管11转变成“导通”状态时，有机EL元件350被场效应晶体管12驱动。
如在图3A中作为一个实例说明的，场效应晶体管11和12各自包含基底21、栅电极22、栅绝缘层23、源电极24、漏电极25、氧化物半导体层26、和钝化层27。
场效应晶体管11和12可用在本公开内容的场效应晶体管的描述中提到的材料和通过在本公开内容的场效应晶体管的描述中提到的工艺形成。
图4为说明有机EL元件的一个实例的示意性结构视图。
在图4中，有机EL元件350包含阴极312、阳极314、和有机EL薄膜层340。
阴极312的材料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述材料的实例包括铝(Al)、镁(Mg)-银(Ag)合金、铝(Al)-锂(Li)合金、和氧化铟锡(ITO)。注意，镁(Mg)-银(Ag)合金如果具有充分的厚度则变成高反射性电极，且Mg-Ag合金的极薄的膜(小于约20nm)变成半透明电极。在图4中，从阳极侧取出光，但是通过使阴极为透明的或半透明的电极，可从阴极侧取出光。
阳极314的材料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述材料的实例包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、和银(Ag)-钕(Nd)合金。注意，在其中使用银合金的情况中，所得电极变成高反射性电极，这适合于从阴极侧取出光。
有机EL薄膜层340包含电子传输层342、光发射层344、和空穴传输层346。电子传输层342连接到阴极312，且空穴传输层346连接到阳极314。当在阳极314和阴极312之间施加预定的电压时，光发射层344发射光。
这里，电子传输层342和光发射层344可形成单层。而且，在电子传输层342和阴极312之间可设置电子注入层。此外，在空穴传输层346和阳极314之间可设置空穴注入层。
图4中的上述光控制元件是其中从基底侧取出光的所谓的“底发射”有机EL元件。然而，光控制元件可为其中从基底的相反侧取出光的“顶发射”有机EL元件。
图5说明将有机EL元件350和驱动电路320组合的显示元件的一个实例。
显示元件包含基底31、第一和第二栅电极32和33、栅绝缘层34、第一和第二源电极35和36、第一和第二漏电极37和38、第一和第二氧化物半导体层39和40、第一和第二钝化层41和42、和层间绝缘层43、有机EL层44、和阴极45。第一漏电极37和第二栅电极33经由形成于栅绝缘层34中的通孔彼此连接。
为了方便起见，图5被绘制成好像电容器形成于第二栅电极33和第二漏电极38之间一样。实际上，所形成的电容器的位置没有限制且可在必需的位置处适当地设计具有必需的容量的电容器。
在图5的显示元件中，第二漏电极38起到有机EL元件350的阳极的作用。
基底31、第一和第二栅电极32和33、栅绝缘层34、第一和第二源电极35和36、第一和第二漏电极37和38、第一和第二氧化物半导体层39和40、以及第一和第二钝化层41和42可用在本公开内容的场效应晶体管的描述中提到的材料和通过在本公开内容的场效应晶体管的描述中提到的工艺形成。
注意，第一钝化层41和第二钝化层42各自对应于本公开内容的场效应晶体管的钝化层。栅绝缘层34对应于本公开内容的场效应晶体管的栅绝缘层。
层间绝缘层43(平面化层)的材料没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述材料的实例包括有机材料、无机材料、和有机-无机复合材料。
有机材料的实例包括：树脂例如聚酰亚胺、丙烯酸类树脂、氟树脂、非氟树脂、烯烃树脂、和有机硅树脂；以及使用这些树脂的光敏树脂。
无机材料的实例包括旋涂玻璃(SOG)材料例如可得自AZ Electronic Materials的AQUAMICA。
有机-无机复合材料的实例包括日本未审专利申请公布No.2007-158146中公开的包含硅烷化合物的有机-无机复合化合物。
层间绝缘层优选具有对于大气中包含的水分、氧气、和氢气的阻挡性质。
层间绝缘层的形成工艺没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述形成工艺的实例包括：通过旋涂、喷墨印刷、狭缝涂布、喷嘴印刷、凹版印刷、或浸涂直接形成具有期望的形状的膜的方法；和通过光刻法将光敏材料图案化的方法。
在层间绝缘层的形成之后进行热处理作为后处理以使构成显示元件的场效应晶体管的特性稳定是有效的。
有机EL层44和阴极45的制造方法没有特别限制且可取决于预期目的适当地选择。所述制造方法的实例包括：真空成膜方法(例如，真空沉积和溅射)；和溶液工艺(例如，喷墨印刷和喷嘴涂布)。
使用这些方法，可制造作为其中从基底侧取出发射的光的所谓的“底发射”有机EL元件的显示元件。在此情况下，要求基底31、栅绝缘层34、和第二漏电极(阳极)38是透明的。
在图5中，已描述了其中有机EL元件350紧挨着驱动电路320设置的结构。然而，如图6中说明的，显示元件的结构可为其中有机EL元件350设置于驱动电路320上方的结构。而且在此情况下，有机EL元件为其中从基底侧取出发射的光的所谓的“底发射”有机EL元件，且因此要求驱动电路320是透明的。至于源电极和漏电极或阳极，优选使用的是导电透明氧化物例如ITO、In2O3、SnO2、ZnO、Ga掺杂的ZnO、Al掺杂的ZnO、和Sb掺杂的SnO2。
如在图7中作为一个实例说明的，显示控制装置400包含图像数据处理电路402、扫描线驱动电路404、和数据线驱动电路406。
图像数据处理电路402基于图像输出电路的输出信号确定显示器310中的多个显示元件302的亮度。
扫描线驱动电路404根据图像数据处理电路402的指令向“n”条扫描线单独地施加电压。
数据线驱动电路406根据图像数据处理电路402的指令向“m”条数据线单独地施加电压。
注意，以上实施方式涉及其中有机EL薄膜层包含电子传输层、光发射层、和空穴传输层的情况，但该实施方式不是限制性的。例如，电子传输层和光发射层可组合作为单层。而且，在电子传输层和阴极之间可设置电子注入层。此外，在空穴传输层和阳极之间可设置空穴注入层。
以上实施方式涉及其中从基底侧取出发射的光的所谓的“底发射”有机EL元件，但该实施方式不是限制性的。例如，可通过使用高反射性电极(例如，银(Ag)-钕(Nd)合金电极)作为阳极314并且使用半透明电极(例如，镁(Mg)-银(Ag)合金电极)或透明电极(例如，ITO电极)作为阴极312从基底的相反侧取出光。
以上实施方式涉及其中光控制元件为有机EL元件的情况，但该实施方式不是限制性的。例如，光控制元件可为电致变色元件。在此情况下，显示器310为电致变色显示器。
光控制元件可为液晶元件。在此情况下，显示器310为液晶显示器。如在图8中作为一个实例说明的，不必为显示元件302'提供电流供应线。
替代地，如在图9中作为一个实例说明的，驱动电路320'可用如下制造：一个场效应晶体管14，其与场效应晶体管(11和12)的每一个类似；和电容器15。在场效应晶体管14中，栅电极G连接到预定的扫描线且源电极S连接到预定的数据线。而且，漏电极D连接到液晶元件370的像素电极和电容器15。注意，在图9中，附图标记16和372各自表示液晶元件370的对电极(公共电极)。
在以上实施方式中，光控制元件可为电泳元件。而且，光控制元件可为电润湿元件。
以上实施方式涉及其中显示器为彩色显示器的情况，但该实施方式不是限制性的。
注意，根据本实施方式的场效应晶体管还可用于不同于显示元件的产品(例如，IC卡和ID标签)。
各自使用本公开内容的场效应晶体管的显示元件、图像显示装置、和系统实现高速运行和长的使用寿命。
实施例
将接着通过实施例描述本公开内容，但实施例不应被解释为以任何方式限制本公开内容。在下面的实施例中，单位“％”表示“质量％”，除非另外说明。
(实施例1)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.32g三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钪(III)水合物(SIGMA-ALDRICH 517607，可得自SIGMA-ALDRICH CO.，LLC.)和0.07mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.25g乙酰丙酮钐三水合物(Strem 93-6226，可得自Strem Chemicals Inc.)和0.05mL 2-乙基己酸镁的甲苯溶液(Mg含量：3％，Strem 12-1260，可得自Strem Chemicals Inc.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
接着，制造如图10中说明的底接触/底栅场效应晶体管。
-栅电极的形成-
首先，在玻璃基底(基底91)上形成栅电极92。具体地，在玻璃基底(基底91)上通过DC溅射形成Al(铝)合金膜以具有约100nm的平均膜厚。之后，将光致抗蚀剂涂布在Al合金膜上，并且使所得物经历预烘烤、通过曝光装置的曝光、和显影，以形成具有与待形成的栅电极92的图案相同的图案的抗蚀剂图案。而且，通过用基于磷酸-乙酸-硝酸(phosphoric acetic nitric acid)(PAN)的蚀刻溶液进行蚀刻而除去Al合金膜的没有抗蚀剂图案的区域。之后，还除去抗蚀剂图案以形成由Al合金膜形成的栅电极92。
-栅绝缘层的形成-
接着，将0.4mL栅绝缘层涂布液滴在基底上并且在预定的条件下旋涂在基底上(将基底以500rpm旋转5秒，然后以3,000rpm旋转20秒，并且以5秒停止旋转以成为0rpm)。随后，使所得物在大气中在120℃下经历蒸发处理1小时，然后在O2气氛中在400℃下烘烤3小时，然后在大气中在500℃下退火1小时，以形成第二复合氧化物膜作为栅绝缘层93。所述栅绝缘层的平均膜厚为约110nm。
-源电极和漏电极的形成-
接着，在栅绝缘层93上形成源电极94和漏电极95。具体地，在栅绝缘层93上通过DC溅射形成Al(铝)合金膜以具有约100nm的平均膜厚。之后，将光致抗蚀剂涂布在Al合金膜上，并且使所得物经历预烘烤、通过曝光装置的曝光、和显影，以形成具有与待形成的源电极94和漏电极95的图案相同的图案的抗蚀剂图案。而且，通过RIE除去Al合金膜的没有抗蚀剂图案的区域。之后，还除去抗蚀剂图案以形成各自由Al合金膜形成的源电极94和漏电极95。
-氧化物半导体层的形成-
接着，形成氧化物半导体层96。具体地，通过DC溅射形成基于Mg-In的氧化物(In2MgO4)膜以具有约100nm的平均膜厚。之后，将光致抗蚀剂涂布在基于Mg-In的氧化物膜上，并且使所得物经历预烘烤、通过曝光装置的曝光、和显影，以形成具有与待形成的氧化物半导体层96的图案相同的图案的抗蚀剂图案。而且，通过湿法蚀刻除去基于Mg-In的氧化物膜的没有抗蚀剂图案的区域。之后，还除去抗蚀剂图案以形成氧化物半导体层96。结果，以在源电极94和漏电极95之间形成沟道的方式形成氧化物半导体层96。
-钝化层的形成-
接着，将0.4mL钝化层涂布液滴在基底上并且在预定的条件下旋涂在基底上(将基底以1,000rpm旋转5秒，然后以3,000rpm旋转20秒，并且以5秒停止旋转以成为0rpm)。随后，使所得物在大气中在120℃下经历蒸发处理1小时，然后在O2气氛中在400℃下烘烤3小时，以形成第一复合氧化物膜作为钝化层97。所述钝化层的平均膜厚为135nm。
-层间绝缘层的形成-
接着，形成层间绝缘层98。具体地，将正性光敏有机-无机复合材料(ADEKA Nonahybrid Silicone FX系列，可得自ADEKA CORPORATION)旋涂在钝化层97上，并且使所得物经历预烘烤、通过曝光装置的曝光、和显影，以获得期望的图案。之后，将所得物在150℃下后烘烤(post-bake)1小时，然后在200℃下后烘烤1小时。
最后，使所得物在230℃下经历热处理1小时作为后处理的热处理，以完成场效应晶体管。层间绝缘层的平均膜厚为约1,500nm。
(实施例2)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合1.14mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.01mL 2-乙基己酸镁的甲苯溶液(Mg含量：3％，Strem 12-1260，可得自Strem Chemicals Inc.)、和0.15mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.17g三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钪(III)水合物(SIGMA-ALDRICH 517607，可得自SIGMA-ALDRICH CO.，LLC.)、0.11g 2-乙基己酸钇(Strem 39-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)、和0.09mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例3)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.26mL 2-乙基己酸钆的甲苯溶液(Gd含量：25％，Strem 64-3500，可得自Strem Chemicals Inc.)和0.36mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合1.10mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)和0.30mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例4)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.26mL 2-乙基己酸钕的2-乙基己酸溶液(Nd含量：12％，Strem 60-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.15g乙酰丙酮镱三水合物(Strem 70-2202，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.29mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.01mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.30mL 2-乙基己酸钆的甲苯溶液(Gd含量：25％，Strem 64-3500，可得自Strem Chemicals Inc.)和0.26mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例5)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.23g乙酰丙酮镝三水合物(Strem 66-2002，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.03mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)、0.05mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.05mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.30g 2-乙基己酸钇(Strem 39-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)和0.19mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-1中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例6)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合1.11mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.02mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)、0.03mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.01mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.29g 2-乙基己酸铕(Strem 93-6311，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.08mL 2-乙基己酸镁的甲苯溶液(Mg含量：3％，Strem 12-1260，可得自Strem Chemicals Inc.)、和0.03mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例7)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.32g三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钪(III)水合物(SIGMA-ALDRICH 517607，可得自SIGMA-ALDRICH CO.，LLC.)、0.06mL 2-乙基己酸镁的甲苯溶液(Mg含量：3％，Strem 12-1260，可得自Strem Chemicals Inc.)、和0.02mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.19mL 2-乙基己酸钆的甲苯溶液(Gd含量：25％，Strem 64-3500，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.09g乙酰丙酮镱三水合物(Strem 70-2202，可得自Strem Chemicals Inc.)、和0.55mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例8)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.23g 2-乙基己酸钇(Strem 39-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)和0.82mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.21g乙酰丙酮钐三水合物(Strem 93-6226，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.04mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)、和0.09mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例9)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.23g乙酰丙酮镱三水合物(Strem 70-2202，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.08mL 2-乙基己酸镁的甲苯溶液(Mg含量：3％，Strem 12-1260，可得自Strem Chemicals Inc.)、和0.03mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合1.06mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.06mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.04mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例10)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.40mL 2-乙基己酸钕的2-乙基己酸溶液(Nd含量：12％，Strem 60-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.09g乙酰丙酮镝三水合物(Strem 66-2002，可得自Strem Chemicals Inc.)、和0.46mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.32mL 2-乙基己酸钆的甲苯溶液(Gd含量：25％，Strem 64-3500，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.01mL 2-乙基己酸镁的甲苯溶液(Mg含量：3％，Strem 12-1260，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.06mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.02mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-2中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例11)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.23g三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钪(III)水合物(SIGMA-ALDRICH 517607，可得自SIGMA-ALDRICH CO.，LLC.)和0.40mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.33g 2-乙基己酸铕(Strem 93-6311，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.02mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)、和0.16mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例12)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.99mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.27mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.05mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.99mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.27mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.05mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例13)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合1.02mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.03mL 2-乙基己酸镁的甲苯溶液(Mg含量：3％，Strem 12-1260，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.03mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.03mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.22g三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钪(III)水合物(SIGMA-ALDRICH 517607，可得自SIGMA-ALDRICH CO.，LLC.)、0.08g 2-乙基己酸钇(Strem 39-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.03mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)、和0.05mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例14)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.46mL 2-乙基己酸钕的2-乙基己酸溶液(Nd含量：12％，Strem 60-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.08g乙酰丙酮镝三水合物(Strem 66-2002，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.02mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)、0.01mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.02mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.24g 2-乙基己酸铕(Strem 93-6311，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.07mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.12mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(实施例15)
<场效应晶体管的制造>
-钝化层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.29g 2-乙基己酸钇(Strem 39-2400，可得自Strem Chemicals Inc.)、0.03mL 2-乙基己酸钙的2-乙基己酸溶液(Ca含量：3％-8％，Alfa36657，可得自Alfa Aesar)、和0.02mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得钝化层涂布液。用所述钝化层涂布液形成的第一复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合1.04mL 2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量：7％，Wako 122-03371，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.09mL 2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量：2％，Wako 195-09561，可得自Wako Chemical,Ltd.)、0.03mL 2-乙基己酸氧化锆的溶剂油溶液(Zr含量：12％，Wako 269-01116，可得自Wako Chemical,Ltd.)、和0.03mL 2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(GelestAKH332，可得自Gelest,Inc.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表1-3中所呈现的组成。
以与实施例1中相同的方式制造场效应晶体管，除了使用如此制备的钝化层涂布液和如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
(对比例1)
<场效应晶体管的制造>
首先，在玻璃基底上以与实施例1中相同的方式制造栅电极。
-栅绝缘层的形成-
在基底和栅电极上通过在包含氧气、氩气和氮气的气氛中使用SiO2作为靶材料的RF溅射形成SiON层作为栅绝缘层。以这种方式形成的栅绝缘层的平均膜厚为约300nm。
接着，在栅绝缘层上以与实施例1中相同的方式形成源电极和漏电极、以及氧化物半导体层。
-钝化层的形成-
接着，在基底之上通过在包含氧气、氩气和氮气的气氛中使用SiO2作为靶材料的RF溅射形成SiON层作为钝化层。以这种方式形成的钝化层的平均膜厚为约300nm。
-层间绝缘层的形成-
最后，以与实施例1中相同的方式在钝化层上形成层间绝缘层，并且进行作为后处理的热处理，以完成场效应晶体管。
(对比例2)
<场效应晶体管的制造>
-栅绝缘层涂布液的制备-
在1mL甲苯中，混合0.32g 2-乙基己酸铕(Strem 93-6311，可得自Strem Chemicals Inc.)和0.12mL 2-乙基己酸钡的甲苯溶液(Ba含量：8％，Wako 021-09471，可得自Wako Chemical,Ltd.)，以获得栅绝缘层涂布液。用所述栅绝缘层涂布液形成的第二复合氧化物将具有如表2中所呈现的组成。
首先，以与实施例1中相同的方式在玻璃基底上制造栅电极。
-栅绝缘层的形成-
接着，以与实施例1中相同的方式形成栅绝缘层，除了使用如此制备的栅绝缘层涂布液之外。
接着，在栅绝缘层上以与实施例1中相同的方式形成源电极和漏电极、以及氧化物半导体层。
-钝化层的形成-
接着，在基底之上通过在包含氧气、氩气和氮气的气氛中使用SiO2作为靶材料的RF溅射形成SiON层作为钝化层。以这种方式形成的钝化层的平均膜厚为约300nm。
-层间绝缘层的形成-
最后，以与实施例1中相同的方式在钝化层上形成层间绝缘层并且使所得物经历热处理作为后处理，以完成场效应晶体管。
表1-1
表1-2
表1-3
表2
<场效应晶体管的晶体管特性的评价>
在钝化层的形成之前和之后评价在实施例1到15以及对比例1和2中制造的场效应晶体管各自的晶体管特性。通过如下评价晶体管特性：当漏电极95和源电极94之间的电压(Vds)为+10V时，测量在栅电极92和源电极94之间的电压(Vgs)与在漏电极95和源电极94之间的电流(Ids)之间的关系(Vgs-Ids)。
而且，由晶体管特性(Vgs-Ids)的评价结果计算饱和区域中的场效应迁移率。计算晶体管的导通状态(例如，Vgs＝+10V)对关断状态(例如，Vgs＝-10V)的Ids比率(开/关比)。亚阈值摆幅(SS)作为在施加Vgs时Ids的增加的锐度(sharpness)的指数计算。此外，阈值电压(Vth)作为在施加Vgs时在Ids增加的时候的电压值计算。
图11呈现在钝化层的形成之前和之后在实施例12中制造的场效应晶体管的晶体管特性(Vgs-Ids)的结果。图12呈现在钝化层的形成之前和之后在对比例1中制造的场效应晶体管的晶体管特性(Vgs-Ids)的结果。表3呈现由在钝化层的形成之前和之后在实施例1到15以及对比例1和2中制造的场效应晶体管各自的晶体管特性计算的迁移率、开/关比、亚阈值摆幅、和Vth。在下面描述的晶体管特性的结果中，以下结果：迁移率是高的，开/关比是高的，亚阈值摆幅是低的，且Vth为约0V，表现为优异的晶体管特性。具体地，当迁移率为8cm2/Vs或更大、开/关比为5.0×108或更大、亚阈值摆幅为0.5或更小、且Vth在±5V的范围内时，所述结果表现为优异的晶体管特性。
这里，图11、12、13和14的图中的纵轴以及图14的图中的水平轴中的“e”表示“10的指数”。例如，“1e-3”表示“1.0×10-3”和“0.001”，并且“1e+05”表示“1.0×10+5”和“100,000”。
由图11和表3发现，在实施例12中制造的场效应晶体管在钝化层的形成之前具有优异的晶体管特性，并且即使在钝化层的形成之后也保持优异的晶体管特性。类似地，由表3发现，在实施例1到15中制造的全部场效应晶体管在钝化层的形成之前均具有优异的晶体管特性，并且即使在钝化层的形成之后也保持优异的晶体管特性。
另一方面，由图12和表3发现，与实施例1到15相比，在对比例1中制造的场效应晶体管在钝化层的形成之前具有差的晶体管特性。而且，发现在对比例2中制造的场效应晶体管在钝化层的形成之前具有优异的晶体管特性，但晶体管特性通过钝化层的形成而恶化。
表3
<场效应晶体管的可靠性评价>
对在实施例1到15以及对比例1和2中制造的场效应晶体管各自在大气(温度：50℃和相对湿度：50％)中进行偏置温度应力(BTS)测试100小时。
应力条件为以下四种条件：
(1)Vgs＝+10V和Vds＝0V；
(2)Vgs＝+10V和Vds＝+10V；
(3)Vgs＝-10V和Vds＝0V；和
(4)Vgs＝-10V和Vds＝+10V。
每次BTS测试进行一定的时间，测量当Vds＝+10V时Vgs和Ids之间的关系(Vgs-Ids)。
图13呈现在对实施例12中制造的场效应晶体管进行的BTS测试中的Vgs-Ids结果，其中应力条件为Vgs＝+10V和Vds＝0V。图14呈现在Vgs＝+10V和Vds＝0V的应力条件下在实施例12和对比例1中制造的场效应晶体管各自中的相对于应力时间的阈值电压变化(ΔVth)。表4呈现在对实施例1到15以及对比例1和2的场效应晶体管各自进行的BTS测试中相对于100小时的应力时间的ΔVth的值。这里，“ΔVth”表示从0小时的应力时间到一定应力时间的Vth的变化。
由图13和14以及表4可证实，在实施例12中制造的场效应晶体管在BTS测试中具有小的ΔVth变动且呈现出优异的可靠性。类似地，由表4可证实，在实施例1到15中制造的场效应晶体管各自在BTS测试中具有小的ΔVth变动并且呈现出优异的可靠性。
另一方面，如图14和表4中呈现的，在对比例1中制造的场效应晶体管在BTS测试中具有大的ΔVth变动并且呈现出不足的可靠性。类似地，如表4中呈现的，在对比例2中制造的场效应晶体管在BTS测试中具有大的ΔVth变动并且呈现出不足的可靠性。
表4
本公开内容的方面例如如下。
<1>场效应晶体管，包括：
基底；
钝化层；
形成于基底和钝化层之间的栅绝缘层；
形成为与栅绝缘层接触的源电极和漏电极；
至少在源电极和漏电极之间形成且与栅绝缘层、源电极、和漏电极接触的半导体层；和
与栅绝缘层接触且经由栅绝缘层面对半导体层的栅电极，
其中钝化层包含含有碱土金属和稀土元素的第一复合氧化物，和
其中栅绝缘层包含含有碱土金属和稀土元素的第二复合氧化物。
<2>根据<1>的场效应晶体管，
其中第一复合氧化物包含Zr和Hf的至少一种。
<3>根据<1>或<2>的场效应晶体管，
其中第二复合氧化物包含Zr和Hf的至少一种。
<4>根据<1>到<3>中任一项的场效应晶体管，
其中半导体层包含氧化物半导体。
<5>显示元件，包括：
配置成根据驱动信号控制光输出的光控制元件；和
包含根据<1>到<4>中任一项的场效应晶体管且配置成驱动光控制元件的驱动电路。
<6>根据<5>的显示元件，
其中光控制元件包含电致发光元件、电致变色元件、液晶元件、电泳元件、或电润湿元件。
<7>配置成对应于图像数据显示图像的图像显示装置，所述图像显示装置包括：
以矩阵布置的多个显示元件，所述多个显示元件各自为根据<5>或<6>的显示元件；
配置成向所述多个显示元件中的场效应晶体管单独地施加栅电压的多条布线；和
配置成对应于图像数据经由所述多条线单独地控制场效应晶体管的栅电压的显示控制装置。
<8>系统，包括：
根据<7>的图像显示装置；和
配置成基于待显示的图像信息产生图像数据并且将图像数据输出到图像显示装置的图像数据产生装置。
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