CN103304220B - 靶材及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种靶材及其制备方法以及一种利用该靶材制作沟道层的显示装置，其中，所述靶材具有式（I）所示的原子比：A_aB_bGe_cZnO_d （I），其中，A和B分别为元素Pb、Tl、Sn、Sb和Bi中的任一种元素；a和b的取值范围均为0-100，包括端点值，且a和b不同时为0，c的取值范围为0.01-100，包括端点值。本发明实施例所提供的靶材，具有更高的载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求，且成本较低。

Description

靶材及其制备方法、显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种靶材及其制备方法以及一种显示装置。

背景技术

主动显示器件（如主动式矩阵液晶显示器AM LCD和主动矩阵有机发光二极管AMOLED）具有功耗低，显示画质优，使用寿命长等优点，从而在越来越多的领域得到应用。而薄膜晶体管（简称TFT）是主动显示器件的核心组成部分，控制着主动显示器件中每个像素的开关。

现有技术中的薄膜晶体管主要有三种非晶硅（a-Si）TFT、低温多晶硅TFT以及氧化物TFT。其中，非晶硅（a-Si）薄膜晶体管由于具有大面积均匀性佳，制造成本低、技术成熟度高等优点，在主动式矩阵液晶显示器AM LCD中得到了广泛应用。但是，非晶硅TFT技术的载流子迁移率较低，通常小于1cm²/Vs，导致其难以胜任高分辨率、窄边框化带来的集成驱动以及AMOLED高驱动对电流的需求。

低温多晶硅薄膜晶体管具有很高的载流子迁移率，通常大于50cm²/Vs，目前已在高分辨率和窄边框的AMLCD、Samsung制造的AMOLED显示器件上得到应用。但是，低温多晶硅TFT的制作过程中，需要昂贵的准分子激光退火设备，成本较高，而且还需要对晶界导致的电学性能不均进行补偿，使得电路结构复杂，导致成品率下降。

氧化物TFT是以氧化物（In-Zn-O、In-Ga-Zn-O、In-Ga-O、In-Sn-Zn-O、Zn-Sn-O等）为沟道层制备的薄膜晶体管，相较于非晶硅TFT，具有较高的载流子迁移率，通常大于＞10cm²/Vs，和良好的大面积均匀性。而且其制作工艺可以利用现有的非晶硅TFT产线进行改造生产，从而有效的降低了生产设备的投入，有望在主动显示领域发挥重要的作用。现有技术中Sharp（夏普）已经采用In-Ga-Zn-O（IGZO）TFT制造了6.1inch的AMLCD显示屏，其分辨率高达498ppi；LG则利用其驱动了55inch的AMOLED电视，显示了氧化物TFT的巨大应用潜力。IGZO TFT是目前最成熟的氧化物TFT技术，虽然，其载流子迁移率通常大于20cm²/Vs，较非晶硅TFT有所提高，但是其仍难以胜任高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件，特别是AMOLED领域的发展要求。

因此，如何开发一种既具有高载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求，又成本较低的薄膜晶体管成为业内亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种靶材及其制备方法以及一种显示装置，既具有高载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求，且成本较低。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明提供式（I）所示原子比的靶材：

A_aB_bGe_cZnO_d （I），

其中，A和B分别为元素Pb、Tl、Sn、Sb和Bi中的任一种元素；a和b的取值范围均为0-100，包括端点值，且a和b不同时为0，c的取值范围为0.01-100，包括端点值。

优选的，当d=1+2a+1.5b+1.5c时，A为Pb或Sn，B为Tl。

优选的，当d=1+2a+2.5b+1.5c时，A为Pb或Sn，B为Sb或Bi。

优选的，当d=1+2a+2b+1.5c时，A为Pb，B为Sn。

优选的，当d=1+2.5a+2.5b+1.5c时，A为Sb，且B为Bi。

一种上述靶材的制备方法，包括：

将A的氧化物粉末和B的氧化物粉末中的至少一种、Ge₂O₃粉末以及ZnO粉末按预设质量比称重，加入球磨机中，进行搅拌，得到混合粉末；

采用粘结剂对所述混合粉末进行粘结预成型，并进行烧结，得到上述任一项所述靶材。

优选的，所述搅拌的时间范围为1h-30h，搅拌的速率范围为100rpm-5000rpm；所述粘结剂为酚醛树脂。

优选的，当所述靶材为PbGeZnO_4.5时，则PbO₂、Ge₂O₃和ZnO的预设质量比为239：97：81。

优选的，当所述靶材为TlGeZnO₄时，则Tl₂O₃、Ge₂O₃和ZnO的预设质量比为228：97：81。

优选的，当所述靶材为PbTlGeZnO₆，则PbO₂、Tl₂O₃、Ge₂O₃、ZnO的预设质量比为239：228：97：81。

一种显示装置，所述显示装置的沟道层利用上述任一项所述的靶材沉积形成。

优选的，所述显示装置为液晶显示装置，包括：

基板；

形成于所述基板表面多个间隔排列的栅电极；

形成于所述基板朝向所述栅电极一侧的栅极绝缘层，所述栅极绝缘层完全覆盖所述基板与所述栅电极；

形成于所述栅极绝缘层表面，且位于所述栅电极正上方的沟道层，所述沟道层利用上述任一项所述的靶材沉积形成，且在沉积过程中伴随有N元素的原位掺杂；

形成于所述沟道层表面的刻蚀阻挡层；

形成于所述刻蚀阻挡层两侧，且相互绝缘的源/漏极。

优选的，所述栅极绝缘层的形成工艺为PECVD、蒸发或溅射。

优选的，所述栅极绝缘层包括：

形成于所述基板朝向所述栅电极一侧的第一栅极绝缘层，所述第一栅极绝缘层完全覆盖所述基板与所述栅电极；

其中，所述第一栅极绝缘层为硅氧化物层、硅氮化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm，包括端点值。

优选的，所述栅极绝缘层还包括：

形成于所述第一栅极绝缘层表面的第二栅极绝缘层，所述第二栅极绝缘层与所述沟道层相接触；

其中，所述第二栅极绝缘层为硅氧化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm，包括端点值。

优选的，所述钝化层为Al₂O₃层。

优选的，所述显示装置为有机发光二极管，包括：

基板；

形成于所述基板表面，且间隔排列的源极和漏极；

形成于所述基板表面，且位于所述源极和漏极之间的沟道层，所述沟道层利用上述任一项所述的靶材沉积形成，且在沉积过程中伴随有N元素的原位掺杂；

形成于所述基板朝向所述源极和漏极一侧的绝缘层，所述绝缘层完全覆盖所述沟道层、源极和漏极；

形成于所述绝缘层表面，且位于所述沟道层正上方的栅电极；

形成于所述绝缘层朝向所述栅电极一侧的钝化层，所述钝化层完全覆盖所述绝缘层与所述栅电极。

优选的，所述绝缘层的形成工艺为PECVD或蒸发。

优选的，所述绝缘层包括：

形成于所述基板朝向所述栅电极一侧的第一绝缘层，所述第一绝缘层与所述沟道层相接触，完全覆盖所述沟道层、源极和漏极；

其中，所述第一绝缘层为硅氧化物层、硅氮化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm，包括端点值。

优选的，所述绝缘层还包括：

形成于所述第一绝缘层表面的第二绝缘层，所述第二氧化层为硅氧化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm，包括端点值。

优选的，所述绝缘层与所述钝化层均为Al₂O₃层。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

根据细野秀雄的理论，只有金属离子的外层电子结构为（n-1）d¹⁰ns⁰（n≥4，且n为正整数）的金属氧化物，才能在材料分子比较无序的状态下，具有较高的电子迁移率，且离子半径越大，电子在其中的传输速率就越快，而本发明实施例所提供的靶材为具有A_aB_bGe_cZnO_d所示的原子比金属氧化物，其中，A和B分别为元素Pb、Tl、Sn、Sb和Bi中的任一种元素，其相应的金属原子失去最外层的电子后，具有（n-1）d¹⁰ns⁰的电子结构，且n为不小于4的正整数，因此，本发明实施例所提供的靶材具有较高的载流子迁移率，而且，本发明实施例所提供的靶材中，A元素所对应的原子失去其最外层电子后的离子半径远大于In³⁺的离子半径，相邻离子最外层轨道重叠的区域更大，使得电子在其内部传输的通道更宽，更有利于电子在其内部迁移，从而表现出更高的载流子迁移率。因此，本发明实施例所提供的靶材，相较于现有技术中In-Ga-Zn-O（IGZO）氧化物，具有更高的载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求。

此外，本发明实施例所提供的靶材中，Ge原子失去最外层电子后的离子Ge³⁺半径小于Ga³⁺的离子半径，对氧离子的吸引能力更强，更有利于控制所述靶材中的氧空穴数量，从而使得本发明实施例所提供的靶材，相较于现有技术中的In-Ga-Zn-O（IGZO）氧化物具有更高的稳定性。

另外，本发明实施例所提供的显示装置中，所述沟道层为利用上述靶材沉积形成，且在沉积过程中掺杂有N元素的原位掺杂，从而可以在所述沟道层的形成过程中，利用N元素对电子较强的吸引能力，有效减少所述沟道层中多余的电子浓度，提高所述沟道层的稳定性，进而提高发明实施例所提供的显示装置的稳定性，且其制作过程无需昂贵的准分子激光退火设备，成本较低。

综上所述，本发明实施例所提供的靶材、显示装置，既具有高载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求，且所述显示装置制作过程无需昂贵的准分子激光退火设备，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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（a）为本发明实施例二中所提供的In元素的电子结构示意图，（b）为本发明实施例二中所提供的Pb元素的电子结构示意图；

图2（a）为本发明实施例二中所提供的In³⁺离子邻近离子重叠区域示意图，（b）为本发明实施例二中所提供的Pb²⁺离子邻近离子重叠区域示意图；

图3为本发明实施例二中所提供的Ge元素和Ga元素的电子结构示意图；

图4为本发明实施例三中所提供的Tl元素的电子结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的液晶显示装置的结构示意图；

图6为本发明一个实施例中所提供的液晶显示装置的结构示意图；

图7为本发明另一个实施例中所提供的液晶显示装置的结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的有机发光二极管的结构示意图；

图9为本发明一个实施例中所提供的有机发光二极管的结构示意图；

图10为本发明另一个实施例中所提供的有机发光二极管的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例一：

本发明实施例提供了一种靶材及其制备方法。具体的，本发明实施例所提供的靶材具有式（I）所示的原子比：

A_aB_bGe_cZnO_d （I），

其中，A和B分别为元素Pb、Tl、Sn、Sb和Bi中的任一种元素；a和b的取值范围均为0-100，包括端点值，且a和b不同时为0，c的取值范围为0.01-100，包括端点值。

需要说明的是，由于式（I）所示化合物的整体化合价为零，且式（I）中A、B、Ge和Zn均为金属元素，其化合价为正价，只有氧的化合价为负价，所以，d的数值不可能为零，且需根据A、B所代表的元素以及a、b和c的具体数值而定。优选的，a和b的取值范围均为1-5，包括端点值，c的取值范围为1-5，包括端点值。

在本发明的一个实施例中，当d=1+2a+1.5b+1.5c时，A为Pb或Sn，B为Tl；在本发明的第二个实施例中，当d=1+2a+2.5b+1.5c时，A为Pb或Sn，B为Sb或Bi；在本发明的第三个实施例中，当d=1+2a+2b+1.5c时，A为Pb，B为Sn；在发明的第四个实施例中，当d=1+2.5a+2.5b+1.5c时，A为Sb，且B为Bi。在本发明的其他实施例中，d还可以为其他数值，本发明对此并不限定，具体视A、B所代表的元素以及a、b、c的具体数值而定。

本发明实施例相应的还提供了一种上述靶材的制作方法，包括：将A的氧化物粉末和B的氧化物粉末中的至少一种、Ge₂O₃粉末以及ZnO粉末按预设质量比称重，加入球磨机中，进行搅拌，得到混合粉末；采用粘结剂对所述混合粉末进行粘结预成型，并进行烧结，得到具有上述式（I）所示的原子比的靶材。

具体的，在本发明的一个实施例中，该方法包括：根据靶材的成分，将颗粒尺寸优选在0.1μm-500μm范围内，纯度优选大于99.99%的A的氧化物粉末和颗粒尺寸优选在0.1μm-500μm范围内，纯度优选大于99.99%的B的氧化物粉末中的至少一种、颗粒尺寸优选在0.1μm-500μm范围内，纯度优选大于99.99%的Ge₂O₃粉末以及颗粒尺寸优选在0.1μm-500μm范围内，纯度优选大于99.99%的ZnO粉末按预设质量比称重，同时加入球磨机中；然后，对加入所述球磨机中的各粉末进行搅拌，得到混合粉末，其中，所述搅拌时间范围优选为1h-30h，搅拌的速率范围优选为100rpm-5000rpm；最后，采用酚醛树脂类的粘结剂，对所述混合粉末进行粘结预成型，并对其进行粉末烧结，得到具有上述式（I）A_aB_bGe_cZnO_d所示的原子比的靶材。

需要说明的是，粘结预成型工艺和烧结工艺，以及在预成型过程中粘结剂的用量均已为本领域人员所公知，本发明对此不再详细赘述。

根据细野秀雄的理论，只有包括金属离子的外层电子结构为（n-1）d¹⁰ns⁰（n≥4，且n为正整数）的金属氧化物，才能在材料分子比较无序的状态下，具有较高的电子迁移率，且离子半径越大，电子在其中的传输速率就越快，而本发明实施例所提供的上述靶材为具有A_aB_bGe_cZnO_d所示的原子比金属氧化物，其中，A和B分别为元素Pb、Tl、Sn、Sb和Bi中的任一种元素，其相应的金属原子失去最外层的电子后，具有（n-1）d¹⁰ns⁰的电子结构，且n为不小于4的正整数，因此，本发明实施例所提供的靶材具有较高的载流子迁移率，而且，本发明实施例所提供的靶材中，A元素所对应的原子失去其最外层电子后的离子半径远大于In³⁺的离子半径，相邻离子最外层轨道重叠的区域更大，使得电子在其内部传输的通道更宽，更有利于电子在其内部迁移，从而表现出更高的载流子迁移率，因此，本发明实施例所提供的靶材，相较于现有技术中In-Ga-Zn-O（IGZO）氧化物，具有更高的载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求。

此外，本发明实施例所提供的靶材中，Ge原子失去最外层电子后的离子Ge³⁺半径小于Ga³⁺的离子半径，对氧离子的吸引能力更强，更有利于控制所述靶材中的氧空穴数量，从而使得本发明实施例所提供的靶材，相较于现有技术中的In-Ga-Zn-O（IGZO）氧化物具有更高的稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

实施例二：

按照预设质量比为239：97：81，将颗粒尺寸均在0.1μm-500μm范围内，纯度均大于99.99%的PbO₂粉末、Ge₂O₃粉末和ZnO粉末加入球磨机中；然后，对加入所述球磨机中的各粉末进行搅拌，得到混合粉末，其中，所述搅拌时间范围优选为3h，搅拌的速率范围优选为2000rpm；接着，采用酚醛树脂类的粘结剂，在100MPa-150MPa范围下冷压成型，并在有氧气氛中，1300℃-1700℃的温度下烧结4小时-9小时，形成靶材毛坯，最后，将所述靶材毛坯进行机械加工、打磨、表面平整化处理，得到具有化学式PbGeZnO_4.5所示原子比的靶材。

如图1所示，Pb的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p⁶d¹⁰f¹⁴5s²p⁶d¹⁰6s²p²，离子半径为In的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p⁶d¹⁰5s²p¹，离子半径为结合图1和图2可以看出，Pb的离子半径远大于In的离子半径，所以其相应离子Pb²⁺邻近离子的轨道重叠面积远大于In³⁺邻近离子的轨道重叠面积，从而使得相较于In³⁺形成的化合物，由Pb²⁺形成的化合物可以保证电子能够在更“宽阔”的通道中进行传递，即有利于电子在其内部迁移，从而具有更高的载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求。

如图3所示，Ge的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p²，离子半径为Ga的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p¹，离子半径为从图3中可以看出，Ge的离子半径比Ga小，所以其对O的吸引能力更强，从而在提高所述靶材载流子迁移率的同时，还有利于减少所述靶材中的氧空穴，具有较高的稳定性。

实施例三

按照预设质量比为228：97：81，将颗粒尺寸均在0.1μm-500μm范围内，纯度均大于99.99%的Tl₂O₃粉末、Ge₂O₃粉末和ZnO粉末加入球磨机中；然后，对加入所述球磨机中的各粉末进行搅拌，得到混合粉末，其中，所述搅拌时间范围优选为3h，搅拌的速率范围优选为2000rpm；接着，采用酚醛树脂类的粘结剂，在100MPa-150MPa范围下冷压成型，并在有氧气氛中，1300℃-1700℃的温度下烧结4小时-9小时，形成靶材毛坯，最后，将所述靶材毛坯进行机械加工、打磨、表面平整化处理，得到具有化学式TlGeZnO₄所示原子比的靶材。

如图4所示，Tl的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p⁶d¹⁰f¹⁴5s²p⁶d¹⁰6s²p¹，离子半径为In的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p⁶d¹⁰5s²p¹，离子半径为由于Tl的离子半径远大于In的离子半径，所以其相应离子Tl³⁺邻近离子的轨道重叠面积远大于In³⁺邻近离子的轨道重叠面积，从而使得相较于In³⁺形成的化合物，由Tl³⁺形成的化合物可以保证电子能够在更“宽阔”的通道中进行传递，即有利于电子在其内部迁移，从而表现出更高的载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求。

如图3所示，Ge的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p²，离子半径为Ga的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p¹，离子半径为从图3中可以看出，Ge的离子半径比Ga小，所以Ge离子对O的吸引能力更强，从而在提高所述靶材载流子迁移率的同时，还有利于减少所述靶材中的氧空穴，具有较高的稳定性。

实施例四

按照预设质量比为239：228：97：81，将颗粒尺寸均在0.1μm-500μm范围内，纯度均大于99.99%的PbO₂粉末、Tl₂O₃粉末、Ge₂O₃粉末和ZnO粉末加入球磨机中；然后，对加入所述球磨机中的各粉末进行搅拌，得到混合粉末，其中，所述搅拌时间范围优选为3h，搅拌的速率范围优选为2000rpm；最后，接着，采用酚醛树脂类的粘结剂，在100MPa-150MPa范围下冷压成型，并在有氧气氛中，1300℃-1700℃的温度下烧结4小时-9小时，形成靶材毛坯，最后，将所述靶材毛坯进行机械加工、打磨、表面平整化处理，得到具有化学式PbTlGeZnO₆所示原子比的靶材。

如图1和图4所示，Pb的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p⁶d¹⁰f¹⁴5s²p⁶d¹⁰6s²p²，离子半径为Tl的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p⁶d¹⁰f¹⁴5s²p⁶d¹⁰6s²p¹，离子半径为In的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p⁶d¹⁰5s²p¹，离子半径为从图1和图4可知，Pb和Tl的离子半径远大于In的离子半径，所以其相应离子Pb²⁺和Tl³⁺邻近离子的轨道重叠面积远大于In³⁺邻近离子的轨道重叠面积，从而使得相较于In³⁺形成的化合物，由Pb²⁺和Tl³⁺形成的化合物可以保证电子能够在更“宽阔”的通道中进行传递，即有利于电子在其内部迁移，从而表现出更高的载流子迁移率，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求。

而且，Ge的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p²，离子半径为Ga的电子结构为1s²2s²p⁶3s²p⁶d¹⁰4s²p¹，离子半径为从图3中可以看出，Ge的离子半径比Ga小，所以Ge离子对O的吸引能力更强，从而在提高所述靶材载流子迁移率的同时，还有利于减少所述靶材中的氧空穴数量，具有较高的稳定性。

综上所述，本发明实施例提供的靶材及其制备方法，通过金属离子和非金属离子共掺杂的方式，采用含量丰富的Pb、Tl、Ge取代稀少的In、Ga，从而实现对所述靶材中各元素含量、制备工艺的优化，得到了具有高载流子迁移率、高稳定性的氧化物，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求，且含量丰富，成本较低。

本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置的沟道层利用实施例一至实施例四中任一实施例中所述的靶材沉积形成。下面结合具体的显示装置对本发明所提供的显示装置进行详细介绍，但本发明所提供的显示装置并不仅限于下面实施例中所提供的具体结构的液晶显示装置和有机发光二极管，凡是利用本发明实施例一到实施例四所述的靶材沉积形成沟道层的显示装置，均在本发明的保护范围之内。

实施例五

本发明实施例提供了一种液晶显示装置，如图5所示，包括：

基板100；

形成于所述基板100表面多个间隔排列的栅电极101；

形成于所述基板100朝向所述栅电极101一侧的栅极绝缘层102，所述栅极绝缘层102完全覆盖所述基板100与所述栅电极101；

形成于所述栅极绝缘层102表面，且位于所述栅电极101正上方的沟道层103，所述沟道层103利用实施例一至实施例四中任一实施例中所述的靶材沉积形成，且在沉积过程中伴随有N元素的原位掺杂；

形成于所述沟道层103表面的刻蚀阻挡层104；

形成于所述刻蚀阻挡层104两侧，且相互绝缘的源/漏极105。

需要说明的是，本发明实施例所提供的液晶显示装置还包括：位于所述源/漏极105表面的像素电极层106等结构，由于其已为本领域技术人员所公知，本发明对此不再详细赘述。

在本发明实施例中，所述栅极绝缘层102的形成工艺可以为PECVD，即化学气相沉积的方式，也可以为真空蒸镀，其中，所述真空蒸镀又包括蒸发和溅射，本发明对此并不限定，视具体情况而定。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，所述栅极绝缘层102包括：形成于所述基板100朝向所述栅电极101一侧的第一栅极绝缘层1021，所述第一栅极绝缘层1021完全覆盖所述基板100与所述栅电极101；其中，所述第一栅极绝缘层1021优选为硅氧化物层、硅氮化物层或铝氧化物层，厚度范围优选为5nm-100nm，包括端点值。

在本发明的另一个实施例中，如图7所示，所述栅极绝缘层102还包括：形成于所述第一栅极绝缘层1021表面的第二栅极绝缘层1022，所述第二栅极绝缘层1022与所述沟道层103相接触；其中，所述第二栅极绝缘层1022优选为硅氧化物层或铝氧化物层，厚度范围优选为5nm-100nm，包括端点值，从而提高所述沟道层103稳定性，并增加包括所述沟道层的薄膜晶体管的开态电流。

另外，本发明实施例所提供的液晶显示装置中，所述沟道层103利用上述实施例中所提供的靶材沉积形成，且在沉积过程中掺杂有N元素的原位掺杂，由于N元素的最外层有5个电子，能较O元素吸引更多的电子，从而可以通过在所述沟道层103沉积的过程中，进行N元素的原位掺杂，来调整所述沟道层103内部电子的浓度，提高所述沟道层103的稳定性。

此外，本发明实施例所提供的液晶显示装置中可以看出，所述沟道层103位于所述栅电极101的正上方，从而在所述液晶显示装置工作过程中，可以利用所述栅电极101遮挡从所述基板100一侧射向所述沟道层103的背光，从而避免所述液晶显示装置工作过程中的背光对所述沟道层103的特性造成变化，进一步提高了所述沟道层103的稳定性。

而且，在本发明实施例中，所述钝化层206可以为氧化硅层和氮化硅层的双层结构或氧化铝层和氮化硅层的双层结构，也可以为氧化铝层单层结构等，本发明对此并不限定。优选的，所述钝化层206为Al₂O₃层，从而可以在后续制作源极接触孔和漏极接触孔时，使用一种刻蚀液刻蚀所述钝化层206，提高刻蚀效率。

需要说明的是，本发明实施例所提供的液晶显示装置，在制作过程中，当包括该沟道层103的薄膜晶体管制作完成后，需在氧气的气氛中，将其在250℃-350℃的温度下，退火1个小时-5个小时，无需昂贵的准分子激光退火设备，以更进一步提高所述沟道层103的稳定性，且成本较低，从而提高所述液晶显示装置的稳定性，且成本较低。

实施例六

本发明实施例还提供了一种有机发光二极管，如图8所示，包括

基板200；

形成于所述基板200表面，且间隔排列的源极201和漏极202；

形成于所述基板200表面，且位于所述源极201和漏极202之间的沟道层203，所述沟道层203利用实施例一到实施例四中任一实施例中所述的靶材沉积形成，且在沉积过程中伴随有N元素的原位掺杂；

形成于所述基板200朝向所述源极201和漏极202一侧的绝缘层204，所述绝缘层204完全覆盖所述沟道层203、源极201和漏极202；

形成于所述绝缘层204表面，且位于所述沟道层203正上方的栅电极205；

形成于所述绝缘层204朝向所述栅电极205一侧的钝化层206，所述钝化层206完全覆盖所述绝缘层204与所述栅电极205。

由于氧化物半导体，即所述沟道层203，对等离子体和H原子等敏感，且形成于所述绝缘层204之前，因此，在本发明的一个实施例中，优选采用PECVD，即化学气相沉积的方式，或蒸发的方式，而不是磁控溅射的方式，来制作与所述沟道层203相接触的绝缘层204。

在本发明的一个实施例中，如图9所示，所述绝缘层204包括：形成于所述基板200朝向所述栅电极205一侧的第一绝缘层2041，所述第一绝缘层2041与所述沟道层203相接触，完全覆盖所述沟道层203、源极201和漏极202；其中，所述第一绝缘层2041为硅氧化物层、硅氮化物层或铝氧化物层，厚度范围优选为5nm-100nm，包括端点值。

在本发明的另一个实施例中，如图10所示，所述绝缘层204还包括：形成于所述第一绝缘层2041表面的第二绝缘层2042，所述第二氧化层2042为硅氧化物层或铝氧化物层，厚度范围优选为5nm-100nm，包括端点值，从而提高所述沟道层203稳定性，并增加包括所述沟道层203的薄膜晶体管的开态电流。

另外，本发明实施例所提供的有机发光二极管中，所述沟道层203利用上述实施例中所提供的靶材沉积形成，且在沉积过程中伴随有N元素的原位掺杂，由于N元素的最外层有5个电子，能较O元素吸引更多的电子，从而可以通过在所述沟道层203沉积的过程中，进行N元素的原位掺杂，来调整所述沟道层203内部电子的浓度，提高所述沟道层203的稳定性。

此外，本发明实施例所提供的有机发光二极管中可以看出，所述栅电极205位于所述沟道层203的正上方，从而可以在所述有机发光二极管工作过程中，利用所述栅电极205遮挡所述有机发光二极管外部的光线，避免外部光线对所述沟道层203的特性造成变化，进一步提高所述沟道层203的稳定性。

而且，在本发明的一个优选实施例中，所述绝缘层204与所述钝化层206均为Al₂O₃层，从而可以在后续制作源极接触孔和漏极接触孔时，同时刻蚀所述绝缘层204和钝化层206，以提高刻蚀效率。在本发明的其他实施例中，所述绝缘层204与所述钝化层206也可以不同，各自为其他材料，如所述钝化层206还可以为氧化硅层和氮化硅层的双层结构或氧化铝层和氮化硅层的双层结构等，本发明对此并不限定。

需要说明的是，本发明实施例所提供的有机发光二极管，在制作过程中，当包括该沟道层203的薄膜晶体管制作完成后，需在氧气的气氛中，将其在250℃-350℃的温度下，退火1个小时-5个小时，无需昂贵的准分子激光退火设备，以更进一步提高所述沟道层103的稳定性，，且成本较低从而提高所述有机发光二极管的稳定性，且成本较低。

综上所述，本发明实施例所提供的显示装置中，所述沟道层为利用上述靶材沉积形成，且在沉积过程中掺杂有N元素的原位掺杂，由于所述靶材具有高载流子迁移率和高稳定性，且N元素对电子较强的吸引能力，能够有效减少所述沟道层中多余的电子浓度，提高所述沟道层的稳定性，从而使得本发明实施例所提供的显示装置不仅具有高载流子迁移率，高稳定性，能够满足高分辨率、窄边框集成驱动的主动显示器件的电流要求，而且其制作过程无需昂贵的准分子激光退火设备，成本较低。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种靶材，其特征在于，式(I)所示原子比的靶材： 

A_aB_bGe_cZnO_d(I)， 

其中，A和B分别为元素Pb、Tl、Sn、Sb和Bi中的任一种元素；a和b的取值范围均为0-100，且a和b不同时为0，c的取值范围为0.01-100； 

其中，当d＝1+2a+1.5b+1.5c时，A为Pb或Sn，B为Tl； 

当d＝1+2a+2.5b+1.5c时，A为Pb或Sn，B为Sb或Bi； 

当d＝1+2a+2b+1.5c时，A为Pb，B为Sn； 

当d＝1+2.5a+2.5b+1.5c时，A为Sb，且B为Bi。 

2.一种权利要求1所述靶材的制备方法，其特征在于，包括： 

将A的氧化物粉末和B的氧化物粉末中的至少一种、Ge₂O₃粉末以及ZnO粉末按预设质量比称重，加入球磨机中，进行搅拌，得到混合粉末； 

采用粘结剂对所述混合粉末进行粘结预成型，并进行烧结，得到所述靶材。 

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间范围为1h-30h，搅拌的速率范围为100rpm-5000rpm；所述粘结剂为酚醛树脂。 

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当所述靶材为PbGeZnO_4.5时，则PbO₂、Ge₂O₃和ZnO的预设质量比为239：97：81。 

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当所述靶材为TlGeZnO₄时，则Tl₂O₃、Ge₂O₃和ZnO的预设质量比为228：97：81。 

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当所述靶材为PbTlGeZnO₆，则PbO₂、Tl₂O₃、Ge₂O₃、ZnO的预设质量比为239：228：97：81。 

7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置的沟道层利用权利要求1所述的靶材沉积形成。 

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为液晶显示装置，包括： 

基板； 

形成于所述基板表面多个间隔排列的栅电极； 

形成于所述基板朝向所述栅电极一侧的栅极绝缘层，所述栅极绝缘层完全覆盖所述基板与所述栅电极； 

形成于所述栅极绝缘层表面，且位于所述栅电极正上方的沟道层，所述沟道层利用权利要求1所述的靶材沉积形成，且在沉积过程中伴随有N元素的原位掺杂； 

形成于所述沟道层表面的刻蚀阻挡层； 

形成于所述刻蚀阻挡层两侧，且相互绝缘的源/漏极。 

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述栅极绝缘层的形成工艺为PECVD、蒸发或溅射。 

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述栅极绝缘层包括： 

形成于所述基板朝向所述栅电极一侧的第一栅极绝缘层，所述第一栅极绝缘层完全覆盖所述基板与所述栅电极； 

其中，所述第一栅极绝缘层为硅氧化物层、硅氮化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm。 

11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述栅极绝缘层还包括： 

形成于所述第一栅极绝缘层表面的第二栅极绝缘层，所述第二栅极绝缘层与所述沟道层相接触； 

其中，所述第二栅极绝缘层为硅氧化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm。 

12.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为有机发光二极管，包括： 

基板； 

形成于所述基板表面，且间隔排列的源极和漏极； 

形成于所述基板表面，且位于所述源极和漏极之间的沟道层，所述沟道层利用权利要求1所述的靶材沉积形成，且在沉积过程中伴随有N元素的原位掺杂； 

形成于所述基板朝向所述源极和漏极一侧的绝缘层，所述绝缘层完全覆盖所述沟道层、源极和漏极； 

形成于所述绝缘层表面，且位于所述沟道层正上方的栅电极； 

形成于所述绝缘层朝向所述栅电极一侧的钝化层，所述钝化层完全覆盖所述绝缘层与所述栅电极。 

13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述绝缘层的形成工艺为PECVD或蒸发。 

14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述绝缘层包括： 

形成于所述基板朝向所述栅电极一侧的第一绝缘层，所述第一绝缘层与所述沟道层相接触，完全覆盖所述沟道层、源极和漏极； 

其中，所述第一绝缘层为硅氧化物层、硅氮化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm。 

15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述绝缘层还包括： 

形成于所述第一绝缘层表面的第二绝缘层，所述第二绝缘层为硅氧化物层或铝氧化物层，厚度范围为5nm-100nm。 

16.根据权利要求12-15任一项所述的显示装置，其特征在于，所述绝缘层与所述钝化层均为Al₂O₃层。