薄膜晶体管的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管结构。

背景技术：

薄膜晶体管(thin-filmtransistor，简称tft)是目前液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，简称lcd)和有机电致发光显示装置(organiclight-emittingdiode，简称oled)中的主要驱动元件，直接关系到高性能平板显示装置的发展方向。因此，不论是lcd显示面板，还是oled显示面板，通常都具有tft阵列基板。以lcd显示面板为例，其主要是由一阵列基板、一彩膜基板、以及配置于阵列基板和彩膜基板间的液晶层所构成，其工作原理是通过在阵列基板对应的薄膜晶体管与彩膜基板上的公共电极施加驱动电压，来控制液晶层中液晶分子的偏转，将背光模组的光线折射出来产生画面。

在显示面板中，背光源从阵列基板下方射入，由于薄膜晶体管的非晶硅半导体层受光照射会产生电子-空穴对，将造成光漏电流，因而在设计时，栅极金属作为底栅，同时也是半导体层的遮蔽层，考虑到栅极金属与半导体层的重叠，通常需将线宽设计地较宽。然而，栅极线宽的增大使得栅极与源/漏极之间的重叠面积增大，从而寄生电容(cgs)也增大，尤其在连接至像素电极这一边的电极，由于电容耦合效应造成面板中feedthrough电压(馈通电压)，而cgs越大，feedthrough电压越大，直接导致像素电极电压在正负极性的不对称性，而引起闪烁不良。同时，cgs的存在还会导致is(imagesticking，残影)，crosstalk(串扰)等一系列显示不良。

综上所述，现有技术的薄膜晶体管，栅极用于遮挡进入基板的光而被设计具有较大线宽，栅极与源/漏极之间具有较大的重叠面积，进而增加了寄生电容，进而影响显示品质。

技术实现要素：

本发明提供一种薄膜晶体管，能够遮档非晶硅半导体层以避免被光线照射，同时可减小栅极线宽，从而减小栅极与源/漏极间的重叠面积，进而减小寄生电容；以解决现有技术的薄膜晶体管，栅极具有较大线宽，与源/漏极之间具有较大的重叠面积，寄生电容较大而影响显示品质的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种薄膜晶体管，包括：

基板，以及设置于所述基板上的栅极、源极、漏极、半导体层以及绝缘层；

所述源极与所述漏极位于同一膜层，且两者之间形成有空隙；

所述栅极设置于所述基板上，且对应位于所述源极与所述漏极之间的空隙下方；以及，

遮光层，设置于所述基板与所述栅极之间，并且，所述遮光层的遮光区域至少覆盖所述半导体层。

根据本发明一优选实施例，所述遮光层采用绝缘材料制备。

根据本发明一优选实施例，所述遮光层为黑色树脂层。

根据本发明一优选实施例，所述遮光层的遮光区域覆盖所述源极和所述漏极。

根据本发明一优选实施例，所述遮光层采用金属材料制备，所述遮光层与所述栅极之间设置有绝缘层。

根据本发明一优选实施例，所述遮光层设置于所述基板表面，所述栅极设置于所述遮光层表面。

根据本发明一优选实施例，所述基板表面设置有栅绝缘层，所述半导体层设置于所述栅绝缘层表面，所述源极和所述漏极设置于所述半导体层上。

根据本发明一优选实施例，所述半导体层表面设置有第一欧姆接触层和第二欧姆接触层，所述第一欧姆接触层与所述第二欧姆接触层之间形成有空隙；所述源极设置于所述第一欧姆接触层表面，所述漏极设置于所述第二欧姆接触层表面。

根据本发明一优选实施例，所述栅极的线宽小于或等于所述空隙的宽度。

根据本发明的上述目的，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括阵列分布的上述薄膜晶体管。

本发明的有益效果为：本发明提供的薄膜晶体管，在基板与半导体层之间增设遮光层，以替代栅极遮挡进入所述基板的光照射所述半导体层，可缩小栅极线宽，从而可减小栅极与源极和/或漏极的重叠面积，进而减小寄生电容；解决了现有技术的薄膜晶体管，栅极用于遮挡进入基板的光而被设计具有较大线宽，栅极与源/漏极之间具有较大的重叠面积，增加了寄生电容，进而影响显示品质的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的薄膜晶体管膜层结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的薄膜晶体管膜层结构示意图。

图3为本发明提供的阵列基板中的像素单元结构示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。

本发明针对现有技术的薄膜晶体管，栅极用于遮挡进入基板的光而被设计具有较大线宽，栅极与源/漏极之间具有较大的重叠面积，进而增加了寄生电容，进而影响显示品质的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。

本发明提供的薄膜晶体管，包括基板，以及设置于所述基板上的栅极、源极、漏极、半导体层以及绝缘层；所述栅极设置于所述半导体层下方，所述基板与所述半导体层之间还设置有用以遮挡进入所述基板的光的遮光层；所述半导体层表面设置有第一欧姆接触层和第二欧姆接触层，所述第一欧姆接触层与所述第二欧姆接触层之间形成有空隙；所述源极设置于所述第一欧姆接触层表面，所述漏极设置于所述第二欧姆接触层表面，从而，所述源极与所述漏极之间也形成有空隙；所述栅极对应位于所述源极与所述漏极之间的空隙下方。

以n型薄膜晶体管为例，当所述栅极施以正电压时，栅压在位于所述栅极表面的绝缘层中产生电场，电力线有所述栅极指向所述半导体层表面，并在表面处产生感应电荷，随着栅压增加，所述半导体表面将由耗尽层转变为电子积累层，形成反型层，当栅压达到开启电压时，所述源极和所述漏极之间会有载流子通过沟道，所述源极与所述漏极导通。

优选的，所述栅极的线宽小于或等于所述空隙的宽度，以在不影响薄膜晶体管功能性的前提下，尽量缩小所述栅极的线宽，减小所述栅极与位于所述栅极上方的所述源极、所述漏极间的重叠面积。

所述基板可以为硬质基板，例如玻璃基板；又如，所述基板还可以为柔性基板，如聚酰亚胺基板。

所述遮光层采用绝缘材料制备，例如，所述遮光层采用黑色树脂材料，即所述遮光层与彩膜基板表面的黑色矩阵采用相同材料制备。

所述遮光层还可采用金属材料制备，如氧化铬、金属铬、亚氧化钛的一种材料或者两者结合的材料。

所述遮光层的线宽大于或等于所述半导体层的线宽。进一步，所述遮光层的遮光区域覆盖所述源极和所述漏极，以避免所述源极和所述漏极被背光照射后，而将光线衍射至所述半导体层，导致半导体层功能异常的问题。

实施例一

如图1所示，本发明提供的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管中的所述遮光层101采用绝缘材料制备；例如，如所述遮光层101采用黑色感光型树脂材料制备。

所述薄膜晶体管包括玻璃基板102，所述遮光层101设置于所述玻璃基板102表面，所述栅极103设置于所述遮光层101表面，所述玻璃基板102表面设置有栅绝缘层104，所述栅绝缘层104覆盖所述栅极103以及所述遮光层101。

所述半导体层105设置于所述栅绝缘层104表面，所述半导体层105表面设置有第一欧姆接触层106和第二欧姆接触层107，所述第一欧姆接触层106与所述第二欧姆接触层107之间形成有空隙；所述源极108设置于所述第一欧姆接触层106表面，所述漏极109设置于所述第二欧姆接触层107表面。

所述栅绝缘层104表面设置有钝化层110，所述钝化层110覆盖所述源极108、所述漏极109以及位于所述第一欧姆接触层106与所述第二欧姆接触层107之间的空隙。

所述钝化层110表面的对应位置开设有通孔，用以实现所述漏极109与像素电极111的连通。

本实施例中，所述遮光层101采用绝缘材料制备，当所述栅极103施加电压时，所述遮光层101不会被耦合，所述遮光层101与所述源极108和/或所述漏极109发生重叠也并不会增加寄生电容，因此所述栅极103可制备于所述遮光层101表面。采用绝缘材料制备的所述遮光层，与所述栅极之间无耦合作用，可避免与所述源极和所述漏极的重叠区域产生寄生电容。

实施例二

如图2所示，本发明提供的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管中的所述遮光层201采用金属材料制备；例如，所述遮光层201采用氧化铬、金属铬、亚氧化钛的一种材料或者两者结合的材料。

所述薄膜晶体管包括玻璃基板202，所述遮光层201设置于所述玻璃基板202表面，所述遮光层201表面设置有间绝缘层212，所述栅极203设置于所述间绝缘层212表面，所述间绝缘层212表面设置有栅绝缘层204，所述栅绝缘层204覆盖所述栅极203。

所述半导体层205设置于所述栅绝缘层204表面，所述半导体层205表面设置有第一欧姆接触层206和第二欧姆接触层207，所述第一欧姆接触层206与所述第二欧姆接触层207之间形成有空隙；所述源极208设置于所述第一欧姆接触层206表面，所述漏极209设置于所述第二欧姆接触层207表面。

所述栅绝缘层204表面设置有钝化层210，所述钝化层210覆盖所述源极208、所述漏极209以及位于所述第一欧姆接触层206与所述第二欧姆接触层207之间的空隙。

所述钝化层210表面的对应位置开设有通孔，用以实现所述漏极209与像素电极211的连通。

本实施例中，采用金属材料制备所述遮光层201黑度较好，遮光效果佳；为了避免当所述栅极203施加电压时，所述遮光层201被耦合，所述遮光层201与所述源极208和/或所述漏极209发生重叠而增加寄生电容，在所述遮光层201与所述栅极203之间增设所述间绝缘层212。

根据本发明的上述发明目的，提出一种阵列基板，如图3所示，所述阵列基板包括阵列分布的像素单元，所述像素单元包括：相互平行的扫描线307和相互平行的数据线308，所述扫描线307与所述数据线308垂直相交形成多个子像素；每一所述子像素包括位于透光区域的像素电极301，以及一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、源极302以及漏极303，所述栅极连接所述扫描线307，所述源极302连接所述数据线308，所述漏极303连接所述像素电极301。

具体的，所述薄膜晶体管包括基板，以及设置于所述基板上的栅极、源极302、漏极303、半导体层304以及绝缘层；所述栅极设置于所述半导体层304下方，所述基板与所述半导体层304之间还设置有用以遮挡进入所述基板的光的遮光层305；所述半导体层304表面设置有第一欧姆接触层和第二欧姆接触层，所述第一欧姆接触层与所述第二欧姆接触层之间形成有空隙；所述源极302设置于所述第一欧姆接触层表面，所述漏极303设置于所述第二欧姆接触层表面。

所述栅绝缘层表面设置有钝化层，所述钝化层覆盖所述源极302、所述漏极303以及位于所述第一欧姆接触层与所述第二欧姆接触层之间的空隙。

所述钝化层表面的对应位置开设有通孔306，用以实现所述漏极303与像素电极301的连通。

本实施例提供的阵列基板的工作原理与上述薄膜晶体管的工作原理相同，具体可参考上述优选实施例的薄膜晶体管的工作原理，此处不再赘述。

有益效果为：本发明提供的薄膜晶体管，在基板与半导体层之间增设遮光层，以替代栅极遮挡进入所述基板的光照射所述半导体层，可缩小栅极线宽，从而可减小栅极与源极和/或漏极的重叠面积，进而减小寄生电容；解决了现有技术的薄膜晶体管，栅极用于遮挡进入基板的光而被设计具有较大线宽，栅极与源/漏极之间具有较大的重叠面积，增加了寄生电容，进而影响显示品质的技术问题。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。