CN103325842A

CN103325842A - 氧化物半导体薄膜及一种薄膜晶体管

Info

Publication number: CN103325842A
Application number: CN2013102768656A
Authority: CN
Inventors: 兰林锋; 彭俊彪; 林振国
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: CN103325842B

Abstract

氧化物半导体薄膜及一种薄膜晶体管，氧化物半导体薄膜成分为M_2xIn_2-2xO_3- _δ，其中M为ⅢB族元素，0.001≤x≤0.3，0≤δ＜3。ⅢB族元素为Sc、Y、Ac、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、或Lu中的一种或任意两种以上的元素。薄膜的厚度为5nm至200nm；氧化物半导体薄膜的载流子浓度小于5×10¹⁹cm^-3。该氧化物半导体薄膜用于作为薄膜晶体管的沟道层材料。薄膜晶体管设置有栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的绝缘层、分别连接在沟道层两端的源极和漏极；其沟道层设置为上述的氧化物半导体薄膜。本发明性能良好、制备工艺简单、适应范围广。

Description

氧化物半导体薄膜及一种薄膜晶体管

技术领域

本发明属于半导体材料与器件领域，特别涉及一种氧化物半导体薄膜及以该氧化物半导体薄膜作为沟道层材料的薄膜晶体管。

背景技术

近年来，在平板显示尤其是在有机电致发光显示（OLED）领域，基于氧化物半导体的薄膜晶体管（TFT，Thin Film Transistor）越来越受到重视。

目前用于平板显示的薄膜晶体管的半导体沟道层的材料主要是硅材料，包括非晶硅（a-Si：H）、多晶硅、微晶硅等。然而非晶硅薄膜晶体管存在对光敏感、迁移率低（<1cm²/Vs）且稳定性差等缺点；多晶硅薄膜晶体管虽然具有较高的迁移率，但是由于晶界的影响导致其电学均匀性差，此外,由于多晶硅制备温度高、成本高、难以大面积晶化，限制了其在平板显示中的应用；而微晶硅存在制备难度大、晶粒控制技术难度高，不容易实现大面积规模量产的缺陷。

氧化物半导体具有载流子迁移率较高（1～100 cm²/Vs）、对可见光透明等优点，在平板显示的TFT基板领域，有替代用传统硅工艺制备的薄膜晶体管的趋势。

现有技术中，大部分氧化物半导体材料都是以ZnO为基体，进一步掺入In、Ga、Al或Sn等元素。此类氧化物半导体材料的薄膜晶体管存在关断难的缺陷，即在栅极电压为零时仍然存在较大的源漏电流，器件处于常开状态，导致器件品质不够高。

另外，此类半导体材料对空气中的水氧非常敏感，无钝化层的器件的正扫和回扫的转移特性曲线之间的磁滞效应明显。对于覆盖有钝化层（尤其是聚合物、光刻胶等绝缘材料）的器件，由于外界的氧无法进一步吸附于氧化物半导体上，造成氧化物半导体表面的氧空位增多，器件容易出现高导状态，即氧化物半导体呈现导体特征。这就使得基于这类氧化物半导体材料的薄膜晶体管通常只能使用SiO₂作为钝化层或刻蚀阻挡层，而无法使用可以直接显影图形化的聚合物或光刻胶等绝缘材料做钝化层，增加了工艺成本；同时由于SiO₂的柔韧性较差，较难用于柔性衬底中。

除此之外，上述的以ZnO为基体的氧化物半导体材料通常需要300℃以上的后退火温度，且通常只能在空气或氧气气氛下退火，因为外界的氧通常要在300℃左右才能与氧空位中的阳离子反应而有效地填充氧空位。如果在氮气或者惰性气体中退火，会因为无法获得氧而造成高导现象。300℃的退火温度对于玻璃衬底来说已经较低了，但是对于柔性衬底来说，它已经超过了大部分柔性衬底材料所能承受的最高温度了。

因此，针对现有技术不足，提供一种关断性能良好、制备工艺简单、能够适用于柔性衬底材料的氧化物半导体薄膜及具有其的薄膜晶体管以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种氧化物半导体薄膜，该氧化物半导体薄膜可作为氧化物晶体管的沟道层材料，具有稳定性好、制备工艺简单、适用性强的特点。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现：

提供一种氧化物半导体薄膜，成分为M_2xIn_2-2xO_3-δ且成分中不包括Zn和Sn，其中M为元素周期表中的ⅢB族元素，0.001≤x≤0.3，0≤δ＜3。

上述ⅢB族元素为Sc、Y、Ac、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、或Lu中的一种或任意两种以上的元素。

优选的，上述ⅢB族元素为Nd。

另一优选的，上述ⅢB族元素为Sc。

上述薄膜的厚度为5nm至200nm。

该氧化物半导体薄膜的载流子浓度小于5×10¹⁹cm^-3。

该氧化物半导体薄膜可采用多靶共溅射的方法制备，或者采用单靶溅射的方法制备。

本发明同时提供氧化物半导体薄膜，用于作为薄膜晶体管的沟道层的应用。

本发明还同时提供一种薄膜晶体管，设置有栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的绝缘层、分别连接在沟道层两端的源极和漏极；所述沟道层设置为上述权利要求中任意一项所述的氧化物半导体薄膜。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

（1）本发明的氧化物半导体薄膜材料，具有较高的电子迁移率；同时又能通过调节稀土元素的含量调节载流子浓度，从而调控基于本发明的氧化物半导体薄膜材料的薄膜晶体管的阈值电压。

（2）本发明的氧化物半导体薄膜材料对空气中的水、氧较不敏感，基于本发明的氧化物半导体薄膜材料的未钝化层保护的薄膜晶体管的正扫和回扫的转移特性曲线之间的磁滞效应较小；同时，薄膜晶体管对钝化层材料不敏感，能直接使用聚合物或光刻胶绝缘材料钝化，降低工艺成本。

（3）本发明的氧化物半导体薄膜及其薄膜晶体管的后退火温度较低，能与柔性衬底兼容；并且在氮气或惰性气体气氛下退火依然能保持半导体特性，显示出较高的抗衰性。

（4）本发明的氧化物半导体薄膜，掺入ⅢB族元素后带隙展宽，增加光稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例3的种底栅顶接触结构的薄膜晶体管的结构示意图；

图2是本发明实施例4的一种底栅底接触结构的薄膜晶体管的结构示意图；

图3是本发明实施例5的一种顶栅底接触结构的薄膜晶体管的结构示意图；

图4是本发明实施例6的一种顶栅顶接触结构的薄膜晶体管的结构示意图；

图5是实例7中薄膜晶体管的转移特性曲线；

图6是实例8中薄膜晶体管的转移特性曲线。

具体实施方式

结合附图和具体实例对本发明做进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例保护的范围。

实施例1。

一种氧化物半导体薄膜，成分为M_2xIn_2-2xO_3-δ且成分中不包括Zn和Sn，其中M为元素周期表中的ⅢB族元素，0.001≤x≤0.3，0≤δ＜3。

该氧化物半导体薄膜的成分包括ⅢB族元素和In，且成分中不包含Zn和Sn，是以In₂O₃为基体材料制备而成的半导体薄膜，基体材料是指化合物中占主要成分的材料。该氧化物半导体薄膜的载流子浓度小于5×10¹⁹cm^-3，载流子浓度优选小于10¹⁷cm^-3。

In原子的半径比Zn原子的半径大，其5s轨道可重叠，具有较高的电子迁移率，同时In原子还有一个重要性能就是即便在非晶状态也能形成电子通道。因此In₂O₃的电学特性对其结晶的程度相对不敏感，故可以提高电学性能的均匀性。

现有技术中的IZO、IGZO等氧化物半导体材料以ZnO为基体材料进行掺杂，由于In或Ga的外层价电子比Zn多，当In或Ga取代部分ZnO中的Zn时，会出现富余的价电子，使得材料的载流子浓度大，即便氧空位较少时依然有较大的载流子浓度。

与IZO、IGZO不同的是In₂O₃是依靠氧空位或者是表面态掺杂的，因此只要减少氧空位就能实现对其载流子浓度的控制。选择离子性较强（电负性低）的元素掺入In₂O₃可以增加M-O键能（M为金属离子），增强对氧的吸引力，减少氧空位缺陷。同时由于In离子是3价的，所以掺入Ⅲ族的元素不会产生过剩的价电子。因此，ⅢB族的元素能同时满足上述条件。

由于掺入了离子性极强的ⅢB族元素，本发明的氧化物半导体材料具有较少的氧空位，能有效控制载流子浓度，从而降低电导率，表现出半导体特性。此外，本发明的氧化物半导体材料由于其氧空位少，难以进一步掺入空气中的水、氧，故该氧化物半导体材料对空气中的水、氧不敏感。

实验证明，基于本发明的氧化物半导体材料的未钝化层保护的薄膜晶体管的正扫和回扫的转移特性曲线之间的磁滞效应较小；同时，它对钝化层材料不敏感，能直接使用聚合物或光刻胶绝缘材料钝化，能够降低工艺成本。

由于氧空位少，本发明的氧化物半导体材料及其薄膜晶体管的后退火温度较低，能与柔性衬底兼容；并且在氮气或惰性气体气氛下退火依然能保持半导体特性，显示出较高的稳定性和抗衰性。

此外，相比于ZnO，In₂O₃具有更宽的带隙，其带隙约3.6eV，在掺入ⅢB族元素后，其带隙能进一步得到展宽，可以增加光透过性，适合于透明显示，同时也可减少紫外区域的吸收，增加光稳定性。

该氧化物半导体薄膜的厚度大于等于5nm且小于等于200nm；优选的，本发明的氧化物半导体薄膜的厚度大于等于15nm且小于等于100nm。

具体的，所掺入的ⅢB族元素为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、或Lu中的一种或任意两种以上元素，优选为Nd或Sc。

本发明的氧化物半导体薄膜的成分不仅仅局限于完全化学计量匹配的状况，如In₂O₃中的O与In的比（O/In）可以小于3/2，对应为含有氧空位的情况。因此，该氧化物半导体薄膜成分的化学式表示为M_2xIn_2-2xO_3-δ，其中M为3B族元素，0.001≤x≤0.3，0≤δ＜3。

需要说明的是，在本说明书中也可将非完全化学计量匹配的氧化物的化学式以完全化学计量匹配的化学式进行表述，如In₂O_δ（0＜δ＜3）可统称为In₂O₃。

本发明的氧化物半导体薄膜可以采用多靶共溅射的方法制备：如将In₂O₃和ⅢB 族氧化物（或ⅢB族金属）分别放在不同的靶位上同时进行溅射，通过调节不同靶位的溅射功率控制In与ⅢB族元素之间的比例，制得所需要的氧化物半导体薄膜。

本发明的氧化物半导体薄膜还可以采用单靶溅射的方法制备：即将In₂O₃和ⅢB族氧化物的组合制备成一个靶材进行溅射制得所需要的氧化物半导体薄膜。

本发明的氧化物半导体薄膜的金属离子之间可以相互替位而共享氧，也可以存在不同金属氧化物的混晶。本发明的氧化物半导体薄膜可以是单晶、多晶、微晶或非晶的状态。

本发明的氧化物半导体薄膜，可用于作为薄膜晶体管的沟道层材料。该氧化物半导体薄膜及以及薄膜晶体管主要用于有机发光显示、液晶显示或电子纸的有源驱动，也可以用于集成电路。

实施例2。

一种薄膜晶体管，包括：栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的绝缘层以及分别电性连接在沟道层两端的源极和漏极；其沟道层的材料为实施例1的氧化物半导体薄膜。所述的电性连接是指两者之间具有导电通道，两者可以直接接触，也可以进一步包括缓冲层等。

需要说明的是，薄膜晶体管的具体结构可以采用不同结构类型的薄膜晶体管。只要其沟道材料是实施例1的材料，都属于本发明的技术。

本发明的薄膜晶体管，由于作为沟道层的氧化物薄膜晶体管能够有效控制氧空位的数量，故所制备的薄膜晶体管性能稳定。

由于氧化物半导体薄膜材料对空气中的水、氧较不敏感，基于本发明的氧化物半导体薄膜材料的未钝化层保护的薄膜晶体管的正扫和回扫的转移特性曲线之间的磁滞效应较小；同时，薄膜晶体管对钝化层材料不敏感，能直接使用聚合物或光刻胶绝缘材料钝化，降低工艺成本。

此外，本发明的薄膜晶体管的后退火温度较低，能与柔性衬底兼容；并且在氮气或惰性气体气氛下退火依然能保持半导体特性，显示出较高的抗衰性。

实施例3。

一种薄膜晶体管，为底栅顶接触结构，如图1所示，设置有：基板10、位于基板10之上的栅极11、位于基板10和栅极11之上的绝缘层12、覆盖在绝缘层12上表面并与栅极11对应的沟道层13、以及相互间隔并与沟道层13的两端电性相连的源极14a和漏极14b。

需要说明的是，薄膜晶体管还可以根据具体需要在沟道层13之上进一步设置刻蚀阻挡层。

基板10可以为玻璃、柔性聚合物衬底、硅片、金属箔片、石英等衬底材料中的一种，还可以进一步包括覆盖在衬底上面的缓冲层或水氧阻隔层等。

栅极11的材料可以是导电材料，如金属、合金、导电金属氧化物、掺杂硅、导电聚合物等，或是由以上材料的任意组合构成的两层以上的薄膜的叠加。

绝缘层12可以是用于半导体装置的绝缘材料，如二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化铝合金、氧化镱、氧化钛、氧化铪、氧化钽、氧化锆、聚合物绝缘材料、光刻胶等构成的单层薄膜，或是由以上材料的任意组合构成的两层以上的薄膜的叠加。

源极14a以及漏极14b的材料可以是导电材料，如金属、合金、导电金属氧化物、导电聚合物等的单层薄膜，或是由以上材料的任意组合构成的两层以上的薄膜的叠加。

本发明的薄膜晶体管可以为仅包括基板、栅极、绝缘层、沟道层、源极和漏极的封闭结构，也可以进一步包括刻蚀阻挡层、钝化层或像素定义层等，还可以与其它器件集成等。

薄膜晶体管可通过如下方法制备：

（1）通过溅射的方法制备厚度为100～500nm的一层或多层导电薄膜，通过遮挡掩膜或光刻的方法图形化，得到栅极。

（2）再通过旋涂、滴涂、打印、阳极氧化、热氧化、物理气相沉积、或化学气相沉积法制备，厚度为100～1000nm，通过遮挡掩膜或光刻的方法图形化得到绝缘层。

（3）沟道层通过共溅射或直接溅射的方法制备，通过掩膜或光刻的方法图形化，也可以用溶胶-凝胶法制备。

（4）采用真空蒸镀或溅射的方法制备一层或多层导电薄膜，厚度为100～1000nm，采用掩膜或光刻的方法图形化同时得到源极和漏极。

该薄膜晶体管，由于作为沟道层的氧化物薄膜晶体管能够有效控制氧空位的数量，故所制备的薄膜晶体管性能稳定。

实施例4。

一种薄膜晶体管，其它特征与实施例3相同，不同之处在于该薄膜晶体管为底栅底接触结构。如图2所示，设置有：基板20、位于基板20之上的栅极21、位于基板20和栅极21之上的绝缘层22、位于绝缘层22之上并相互间隔的源极23a和漏极23b、覆盖在源极23a和漏极23b之间的绝缘层22的表面之上并与栅极21相对应的沟道层24、分别与沟道层24的两端电性相连的源极23a和漏极23b。

该薄膜晶体管可通过如下方法制备：

（2）再通过旋涂、滴涂、打印、阳极氧化、热氧化、物理气相沉积或化学气相沉积法制备，厚度为100～1000nm，通过遮挡掩膜或光刻的方法图形化得到绝缘层。

（3）采用真空蒸镀或溅射的方法制备一层或多层导电薄膜，厚度为100～1000nm，采用掩膜或光刻的方法图形化同时得到源极和漏极。

（4）再通过共溅射或直接溅射的方法制备沟道层，通过掩膜或光刻的方法图形化，也可以用溶胶-凝胶法制备。

实施例5。

一种薄膜晶体管，其它特征与实施例3相同，不同之处在于该薄膜晶体管为顶栅底接触结构，如图3所示，设置有：基板30、源极31a和漏极31b、沟道层32、绝缘层33和栅极34。源极31a和漏极31b制备在基板30之上并相互间隔；沟道层32覆盖在源极31a和漏极31b之间的基板30的表面之上，沟道层32的两端分别与源极31a和漏极31b电性相连；绝缘层33覆盖在沟道层32、源极31a、漏极31b以及基板30之上；栅极34覆盖在绝缘层33之上并与沟道层32相对应。

该薄膜晶体管可通过如下方法制备。

（1）采用真空蒸镀或溅射的方法制备一层或多层导电薄膜，厚度为100～1000nm，采用掩膜或光刻的方法图形化同时得到源极和漏极。

（2）再通过共溅射或直接溅射的方法制备沟道层，通过掩膜或光刻的方法图形化，也可以用溶胶-凝胶法制备。

（3）再通过旋涂、滴涂、打印、物理气相沉积或化学气相沉积法制备，厚度为100～1000nm，通过遮挡掩膜或光刻的方法图形化得到绝缘层。

（4）通过溅射的方法制备厚度为100～500nm的一层或多层导电薄膜，通过遮挡掩膜或光刻的方法图形化，得到栅极。

实施例6。

一种薄膜晶体管，其它特征与实施例3相同，不同之处在于该薄膜晶体管为顶栅顶接触结构，如图4所示，设置有：基板40、沟道层41、源极42a和漏极42b、绝缘层43和栅极44。沟道层41位于基板之上；源极42a和漏极42b相互间隔并与沟道层41的两端电性相连；绝缘层43覆盖在沟道层41、源极42a、漏极42b以及基板40之上；栅极44覆盖在绝缘层43之上并与沟道层41相对应。

该薄膜晶体管可通过如下方法制备。

（1）通过共溅射或直接溅射的方法制备沟道层，通过掩膜或光刻的方法图形化，也可以用溶胶-凝胶法制备。

（2）采用真空蒸镀或溅射的方法制备一层或多层导电薄膜，厚度为100～1000nm，采用掩膜或光刻的方法图形化同时得到源极和漏极。

实施例7。

一种薄膜晶体管，如图1所示其制备过程如下：首先在玻璃基板上通过溅射的方法制造一层厚度为300nm的Al-Nd合金薄膜，通过光刻的方法进行图形化得到栅极11。接着用阳极氧化的方法制备绝缘层12，形成一层厚度为200nm的栅极氧化层。沟道层13的成分的化学式表示为Nd_2xIn_2-2xO_3-δ，0.001≤x≤0.3，0≤δ＜3。沟道层13采用多靶共溅射的方法制备：具体是将In₂O₃和Nd₂O₃分别放在不同的靶位上同时进行溅射，通过调节不同靶位的溅射功率控制Nd和In的比例（x：(1-x)），分别制得x=0.01、0.05、0.1、0.2和0.3的五种薄膜，这五种薄膜的厚度均为40nm。

在沟道层13上面采用溅射的方法制造一层厚度为500nm的氧化铟锡金属氧化物（ITO，Indium Tin Oxides）薄膜，采用剥离（lift-off）的方法图形化，同时得到源极14a和漏极14b。

图5示出了上述基于不同Nd含量x的薄膜晶体管（TFT）的转移特性曲线，从图中可以看出，随着Nd的掺入量的增多，TFT的阈值电压从-5V正移至+6V。这里阈值电压定义为：在漏极电流的对数相对于栅极电流的曲线中，漏极电流刚开始大幅上升时对应的栅极电压的值，本说明书中所有提到的“阈值电压”都使用此定义。当x=0.1时，TFT的阈值电压刚好为0V，这说明掺入Nd能够使TFT器件从“常开”状态调整到“常闭”状态，也就是说掺入Nd能够抑制In₂O₃中过剩的本征载流子。此外，掺入Nd后TFT器件亚阈值摆幅降低，说明掺入Nd能够减少沟道层内的缺陷，提高稳定性。

可见，采用Nd_2xIn_2-2xO_3-δ薄膜作为沟道层的薄膜晶体管，能够有效控制本征载流子的浓度，调节阈值电压，性能稳定。

实施例8。

一种薄膜晶体管，如图1所示，其制备过程如下：首先在玻璃基板上通过溅射的方法制造一层厚度为300nm的Al-Nd合金薄膜，并通过光刻的方法进行图形化，得到栅极11。接着用阳极氧化的方法制备绝缘层12，形成一层厚度为200nm的栅极氧化层。沟道层13的成分的化学式表示为Sc_2xIn_2-2xO_3-δ，采用单靶溅射的方法制备：具体将In₂O₃和Sc₂O₃两种原料按一定比例制备在同一个靶材上进行溅射制得x=0.1、厚度均为40nm的薄膜。

在沟道层13上采用溅射的方法制造一层氧化铟锡金属氧化物（ITO，Indium Tin Oxides）薄膜，厚度为500nm，并采用剥离（lift-off）的方法图形化同时得到源极14a和漏极14b。

制备好源极14a和漏极14b后，进一步通过旋涂的方法制备一层厚度为3微米的光敏聚酰亚胺（光敏PI），并通过曝光显影直接图形化，使PI薄膜完全覆盖住沟道层13。

图6示出了上述Sc_2xIn_2-2xO_3-δ薄膜作为沟道层的TFT的转移特性曲线，从图中可以看出，PI钝化后TFT器件的阈值电压仅仅往负向移动了大约2V，性能明显稳定。而传统的氧化物半导体薄膜的TFT被聚合物或光刻胶钝化后阈值电压会大幅往负向移动，甚至出现高导现象。此外，从图6中还可以看出，钝化后器件性能进一步得到改善，亚阈值摆幅降低，迁移率可提高至18cm²/Vs。

可见，采用Sc_2xIn_2-2xO_3-δ薄膜作为沟道层的薄膜晶体管，能够有效控制本征载流子的浓度，调节阈值电压，具有性能稳定的特点。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种氧化物半导体薄膜，其特征在于：成分为M_2xIn_2-2xO_3-δ且成分中不包括Zn和Sn，其中M为元素周期表中的ⅢB族元素，0.001≤x≤0.3，0≤δ＜3。

2.根据权利要求1所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：所述ⅢB族元素为Sc、Y、Ac、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、或Lu中的一种或任意两种以上组合的元素。

3.根据权利要求1所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：所述ⅢB族元素为Nd。

4.根据权利要求1所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：所述ⅢB族元素为Sc。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：薄膜的厚度为5nm至200nm。

6.根据权利要求5所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：氧化物半导体薄膜的载流子浓度小于5×10¹⁹cm^-3。

7.根据权利要求5所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：采用多靶共溅射的方法制备。

8.根据权利要求5所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：采用单靶溅射的方法制备。

9.一种如权利要求1至8任意一项所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于：用于作为薄膜晶体管的沟道层材料。

10.一种薄膜晶体管，设置有栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的绝缘层、分别电性连接在沟道层两端的源极和漏极，其特征在于：所述沟道层设置为如权利要求1至8中任意一项所述的氧化物半导体薄膜。