本發(fā)明涉及薄膜晶體管和包括該薄膜晶體管的顯示設(shè)備,并且更具體地,涉及對(duì)溝道的長(zhǎng)度和寬度的變化魯棒的高遷移率薄膜晶體管以及包括該薄膜晶體管的顯示設(shè)備。
背景技術(shù):
1、隨著信息社會(huì)的發(fā)展,對(duì)用于顯示圖像的顯示設(shè)備的各種需求正在增加,并且利用了各種類型的顯示設(shè)備,例如液晶顯示(lcd)設(shè)備和有機(jī)發(fā)光二極管(oled)顯示設(shè)備。
2、顯示設(shè)備包括多個(gè)像素以及用于驅(qū)動(dòng)和控制像素的多個(gè)開關(guān)元件。開關(guān)元件可以由薄膜晶體管形成,并且薄膜晶體管被廣泛地應(yīng)用于像素和集成電路兩者。近來(lái),已經(jīng)進(jìn)行了各種研究和開發(fā)來(lái)提高薄膜晶體管的性能和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本說(shuō)明書的實(shí)施方式涉及提供可以解決當(dāng)高遷移率薄膜晶體管被轉(zhuǎn)換為導(dǎo)體時(shí)有效溝道的長(zhǎng)度減小的問(wèn)題的薄膜晶體管。
2、本說(shuō)明書的實(shí)施方式還涉及提供可以使在柵極電壓被施加以連續(xù)地使薄膜晶體管導(dǎo)通時(shí)發(fā)生的薄膜晶體管的特性退化最小化的薄膜晶體管。
3、本說(shuō)明書的實(shí)施方式還涉及提供可以通過(guò)允許低遷移率半導(dǎo)體層覆蓋高遷移率半導(dǎo)體層的整個(gè)表面來(lái)使如下現(xiàn)象最小化的薄膜晶體管,在該現(xiàn)象中薄膜晶體管的閾值電壓由于從設(shè)置在半導(dǎo)體層上方和半導(dǎo)體層下方的絕緣層引入的氫離子而被負(fù)移。
4、本說(shuō)明書的實(shí)施方式還涉及提供可以解決當(dāng)高遷移率薄膜晶體管被轉(zhuǎn)換為導(dǎo)體時(shí)有效溝道的長(zhǎng)度減小的問(wèn)題的顯示設(shè)備。
5、本說(shuō)明書的實(shí)施方式還涉及提供可以使在柵極電壓被施加以連續(xù)地使薄膜晶體管導(dǎo)通時(shí)發(fā)生的薄膜晶體管的特性退化最小化的顯示設(shè)備。
6、本說(shuō)明書的實(shí)施方式還涉及提供可以通過(guò)允許低遷移率半導(dǎo)體層覆蓋高遷移率半導(dǎo)體層的整個(gè)表面來(lái)使如下現(xiàn)象最小化的顯示設(shè)備,在該現(xiàn)象中薄膜晶體管的閾值電壓由于從設(shè)置在半導(dǎo)體層上方和半導(dǎo)體層下方的絕緣層引入的氫離子而被負(fù)移。
7、本說(shuō)明書的目的不限于上述目的,并且可以從下面的實(shí)施方式中推斷出其他技術(shù)目的。
8、為了實(shí)現(xiàn)所述目的,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的顯示設(shè)備包括:基板;(堆疊或組合)半導(dǎo)體層,該(堆疊)半導(dǎo)體層包括形成在基板上的第一半導(dǎo)體層以及形成在第一半導(dǎo)體層上并與第一半導(dǎo)體層的側(cè)表面和上表面接觸的第二半導(dǎo)體層;柵電極,該柵電極形成在(堆疊)半導(dǎo)體層上并與第一半導(dǎo)體層交疊;以及第一電極和第二電極,該第一電極形成在柵電極上并連接至第二半導(dǎo)體層的從第一半導(dǎo)體層突出的一端,該第二電極形成在柵電極上并連接至第二半導(dǎo)體層的從第一半導(dǎo)體層突出的另一端。
9、為了實(shí)現(xiàn)所述目的,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的薄膜晶體管包括:(堆疊)半導(dǎo)體層,該(堆疊)半導(dǎo)體層包括第一半導(dǎo)體層和形成在第一半導(dǎo)體層上并完全覆蓋第一半導(dǎo)體層的第二半導(dǎo)體層;柵電極,該柵電極形成在(堆疊)半導(dǎo)體層上并與第一半導(dǎo)體層交疊;以及第一電極和第二電極,該第一電極形成在柵電極上并連接至第二半導(dǎo)體層的從第一半導(dǎo)體層突出的一端,該第二電極形成在柵電極上并連接至第二半導(dǎo)體層的從第一半導(dǎo)體層突出的另一端。
10、其他實(shí)施方式的詳細(xì)內(nèi)容包括在具體實(shí)施方式和附圖中。
11、在根據(jù)實(shí)施方式的顯示設(shè)備中,通過(guò)包括其中低遷移率半導(dǎo)體層覆蓋高遷移率半導(dǎo)體層的上表面和側(cè)表面的堆疊結(jié)構(gòu),可以使由于薄膜晶體管的柵電極的偏置電壓導(dǎo)致的薄膜晶體管的特性退化最小化。
12、另外,在根據(jù)實(shí)施方式的顯示設(shè)備中,通過(guò)使高遷移率半導(dǎo)體層的長(zhǎng)度形成為小于柵電極的長(zhǎng)度并且允許低遷移率半導(dǎo)體層覆蓋高遷移率半導(dǎo)體層的上表面和側(cè)表面,可以使高遷移率半導(dǎo)體層的有效溝道的長(zhǎng)度減小最小化。
13、另外,在根據(jù)實(shí)施方式的顯示設(shè)備中,通過(guò)允許低遷移率半導(dǎo)體層覆蓋高遷移率半導(dǎo)體層的整個(gè)表面,甚至在雙柵電極的結(jié)構(gòu)中,也可以使由于薄膜晶體管的雙柵電極的偏置電壓而導(dǎo)致的薄膜晶體管的特性退化最小化。
14、另外,在根據(jù)實(shí)施方式的顯示設(shè)備中,通過(guò)允許低遷移率半導(dǎo)體層覆蓋高遷移率半導(dǎo)體層的整個(gè)表面,可以防止薄膜晶體管的閾值電壓由于從設(shè)置在半導(dǎo)體層上方和半導(dǎo)體下方的絕緣層引入的氫離子而被負(fù)移的現(xiàn)象。
15、然而,從本說(shuō)明書獲得的效果不限于上述效果,并且本說(shuō)明書所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠從以下描述中清楚地理解未提及的其他效果。
1.一種顯示設(shè)備,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備,其中,所述第一半導(dǎo)體層具有比所述第二半導(dǎo)體層更大的電子遷移率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備,其中,所述第一半導(dǎo)體層的長(zhǎng)度小于所述柵電極的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備,其中,所述第一半導(dǎo)體層的溝道區(qū)域的長(zhǎng)度與所述第一半導(dǎo)體層的有效溝道區(qū)域的長(zhǎng)度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備,其中,所述第二半導(dǎo)體層的溝道區(qū)域的長(zhǎng)度大于所述第二半導(dǎo)體層的有效溝道區(qū)域的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備,其中,所述第一半導(dǎo)體層的電子遷移率為20cm2/vs或更大,以及所述第二半導(dǎo)體層的電子遷移率在10cm2/vs至15cm2/vs的范圍中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備,其中,所述堆疊半導(dǎo)體層包括氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備,其中,所述堆疊半導(dǎo)體層、所述柵電極、所述第一電極和所述第二電極形成薄膜晶體管,并且
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備,其中,所述薄膜晶體管是數(shù)據(jù)供應(yīng)晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備,其中,所述薄膜晶體管是發(fā)光控制晶體管或初始化晶體管。
11.一種顯示設(shè)備,包括:
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示設(shè)備,還包括薄膜晶體管,所述薄膜晶體管包括:
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備,還包括位于所述堆疊半導(dǎo)體層與所述柵電極之間的絕緣層,其中,所述絕緣層包括硅氮化物(sinx)或硅氧化物(siox)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備,其中,所述薄膜晶體管是開關(guān)元件或驅(qū)動(dòng)元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示設(shè)備,其中,所述氧化物材料包括銦鎵鋅氧化物(igzo)或銦鎵錫鋅氧化物(igtzo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示設(shè)備,其中,所述第一半導(dǎo)體層包括銦鎵鋅氧化物(igzo),所述第二半導(dǎo)體層包括銦鎵錫鋅氧化物(igtzo),并且所述第三半導(dǎo)體層包括銦鎵錫鋅氧化物(igtzo)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示設(shè)備,其中,所述第二半導(dǎo)體層的厚度大于所述第一半導(dǎo)體層的厚度和所述第三半導(dǎo)體層的厚度,并且所述第三半導(dǎo)體層的厚度大于所述第一半導(dǎo)體層的厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示設(shè)備,其中,所述第一半導(dǎo)體層的厚度為50埃,所述第二半導(dǎo)體層的厚度范圍為100埃至150埃,并且所述第三半導(dǎo)體層的厚度范圍為50埃至75埃。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示設(shè)備,其中,所述第二半導(dǎo)體層與所述第一半導(dǎo)體層的一側(cè)或者所述第三半導(dǎo)體層的一側(cè)對(duì)齊。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示設(shè)備,還包括設(shè)置在所述柔性基板與所述堆疊半導(dǎo)體層之間并與所述堆疊半導(dǎo)體層交疊的遮光層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示設(shè)備,還包括位于所述遮光層與所述堆疊半導(dǎo)體層之間的緩沖層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示設(shè)備,其中,所述緩沖層包括硅氮化物(sinx)或硅氧化物(siox)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示設(shè)備,其中,相同的柵極電壓被施加到形成在所述堆疊半導(dǎo)體層上的柵電極和由金屬形成的所述遮光層。
24.一種薄膜晶體管,包括:
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的薄膜晶體管,其中,所述第二半導(dǎo)體層的長(zhǎng)度大于所述第一半導(dǎo)體層的長(zhǎng)度。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的薄膜晶體管,其中,所述第二半導(dǎo)體層的寬度大于所述第一半導(dǎo)體層的寬度。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的薄膜晶體管,其中,所述第一半導(dǎo)體層具有比所述第二半導(dǎo)體層更大的電子遷移率。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管,其中,所述第一半導(dǎo)體層的長(zhǎng)度小于所述柵電極的長(zhǎng)度。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的薄膜晶體管,其中,所述第一半導(dǎo)體層包括在寬度方向上彼此間隔開的多個(gè)圖案,并且所述第二半導(dǎo)體層覆蓋所述多個(gè)圖案。