CN108389909A - 薄膜晶体管及其制备方法、显示装置及检测离子浓度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种薄膜晶体管及其制备方法、显示装置及检测离子浓度方法，涉及晶体管技术领域，主要解决的技术问题是无法同时实现制备开启电压低、且性能稳定的薄膜晶体管。薄膜晶体管包括：栅极、源极、漏极、有源层以及栅极绝缘层，栅极绝缘层包括固态多孔金属氧化物电解质。在吸附水汽作用下，电解质内部会产生大量可移动的带电离子,在薄膜晶体管加电压情况下，当薄膜晶体管栅极施加正电压时,固态多孔金属氧化物电解质内可移动正电荷(例如H+离子)，在栅电场作用下，正电荷向有源层移动，半导体有源层中激发出电子，正电荷和激发出的电子形成双电层，在有源层中形成较大电容导通沟道，可实现薄膜晶体管栅极低电压启动，且漏电电流低。
Description
技术领域
本发明涉及晶体管技术领域，特别是涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、显示装置及检测离子浓度方法。
背景技术
薄膜晶体管具有载流子浓度高、迁移率高、关态电流低等优点，在制造业广泛应用。
通常的，SiO2栅极薄膜晶体管开启电压约为15V，高介电常数材料Ta2O3,HfO2和ZrO2栅极薄膜晶体管开启电压分别约为3V、5V和6V。为了进一步的降低薄膜晶体管开启电压，是通过降低栅极层的厚度来实现的，但是，若栅极层的厚度过薄，会带来薄膜晶体管的漏电电流较大的问题，无法同时实现制备漏电电流低、开启电压低的薄膜晶体管。
另外，用高介电常数材料做栅极介质也是一种降低薄膜晶体管工作电压的方法，但是因为高介电常数材料中的缺陷态密度较大，往往会带来薄膜晶体管偏压应力不稳定等问题，影响薄膜晶体管工作稳定性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种薄膜晶体管及其制备方法、显示装置及检测离子浓度方法，主要解决的技术问题是无法同时实现制备开启电压低、且性能稳定的薄膜晶体管。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供一种薄膜晶体管，包括：栅极、源极、漏极、有源层以及栅极绝缘层；
所述栅极绝缘层包括固态多孔金属氧化物电解质。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的，前述的薄膜晶体管，其中所述固态多孔金属氧化物电解质包括固态多孔Al2O3电解质或固态多孔Ga2O3电解质。
可选的，前述的薄膜晶体管，其中所述固态多孔Al2O3电解质的密度范围为0.06-3.5g/cm3。
可选的，前述的薄膜晶体管，其中所述固态多孔金属氧化物电解质的厚度范围为30-5000nm。
可选的，前述的薄膜晶体管，其中所述固态多孔金属氧化物电解质中的孔径尺寸在0.1-10nm之间。
另一方面，本发明的实施例提供一种显示装置，包括：
上述的薄膜晶体管。
再一方面，本发明的实施例提供一种薄膜晶体管的制备方法，包括：
采用溅射工艺在基体上形成固态多孔金属氧化物电解质，所述固态多孔金属氧化物电解质作为栅极绝缘层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的，前述的薄膜晶体管的制备方法，其中所述溅射工艺的溅射靶材为金属氧化物。
可选的，前述的薄膜晶体管的制备方法，其中所述金属氧化物包括Al2O3或Ga2O3。
可选的，前述的薄膜晶体管的制备方法，其中所述溅射工艺的溅射靶材为金属，向溅射腔室内通入氧气，使对轰击溅射靶材产生的溅射粒子和氧气发生氧化反应，溅射至基体上形成固态多孔金属氧化物电解质。
可选的，前述的薄膜晶体管的制备方法，其中所述金属包括Al或Ga。
可选的，前述的薄膜晶体管的制备方法，其中轰击所述溅射靶材采用的功率密度小于等于3W/cm2。
可选的，前述的薄膜晶体管的制备方法，其中所述溅射腔室内的工作压力为负压环境，负压环境大于等于0.001mbar。
还一方面，本发明的实施例提供上述薄膜晶体管检测样本溶液离子浓度方法，包括：
向所述薄膜晶体管的栅极输入第一电压信号，其中当所述薄膜晶体管的栅极输入第一电压信号时，所述薄膜晶体管输出第一电信号；
将固态多孔金属氧化物电解质层与检测样本溶液接触，检测所述薄膜晶体管输出的第二电信号；
比较所述第二电信号和所述第一电信号以判断所述待检测样本溶液的离子浓度。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的，前述的检测离子浓度方法，其中所述检测样本溶液为酸溶液或碱溶液或生物样本或医药样本。
借由上述技术方案，本发明技术方案提供的薄膜晶体管及其制备方法、显示装置及检测离子浓度方法至少具有下列优点：
本发明实施例提供的技术方案中，因为固态多孔金属氧化物电解质多孔结构的作用，固态多孔金属氧化物电解质对于环境中的水汽具有吸附作用。在吸附水汽的作用下，电解质内部会产生大量可移动的带电离子,在薄膜晶体管加电压情况下，当薄膜晶体管栅极施加正电压时(VG>0),固态多孔金属氧化物电解质内可移动正电荷(例如H+离子)，在栅电场作用下，正电荷向有源层移动，半导体有源层中激发出电子，正电荷和激发出的电子形成双电层，在有源层中形成较大电容导通沟道，可实现薄膜晶体管栅极低电压(1-2V)启动。相对于现有技术中的薄膜晶体管，栅极启动电压较低，且漏电电流低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管制备方法流程示意图；
图3是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管固态多孔金属氧化物电解质在扫描电子显微镜SEM下观看的结构示意图；
图4是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管固态多孔金属氧化物电解质在透射电子显微镜TEM下观看的结构示意图；
图5是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管固态多孔金属氧化物电解质选区电子衍射示意图；
图6是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管的转移特性曲线示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的薄膜晶体管及其制备方法、显示装置及检测离子浓度方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本实施例提供的一种薄膜晶体管，栅极绝缘层采用了固态多孔金属氧化物电解质，固态多孔金属氧化物电解质在吸附水汽的作用下，电解质内部会产生大量可移动的带电离子,薄膜晶体管工作中，带电离子会和激发出来的载流子形成双电层，产生较大电容并形成导通沟道，可实现薄膜晶体管栅极低电压(1-2V)启动。
图1为本发明提供的薄膜晶体管一实施例，请参阅图1，本发明的一个实施例提出的薄膜晶体管，包括：栅极10、源极20、漏极30、栅极绝缘层40以及有源层50。所述栅极绝缘层40包括固态多孔金属氧化物电解质。
因为固态多孔金属氧化物电解质多孔结构的作用，固态多孔金属氧化物电解质对于环境中的水汽具有吸附作用。在吸附水汽的作用下，电解质内部会产生大量可移动的带电离子,在薄膜晶体管加电压情况下，当薄膜晶体管栅极施加正电压时(VG>0),固态多孔金属氧化物电解质内可移动正电荷(例如H+离子)，在栅电场作用下，正电荷向有源层移动，半导体有源层中激发出电子，正电荷和激发出的电子形成双电层，在有源层中形成较大电容导通沟道，可实现薄膜晶体管栅极低电压(1-2V)启动。相对于现有技术中的薄膜晶体管，栅极启动电压较低，且漏电电流低。
源极、漏极位于所述栅极绝缘层的一侧，栅极位于所述栅极绝缘层的另一侧，其中，在一些实施例中，栅极10设置于衬底基板60上，栅极绝缘层40、栅极10、衬底基板60依次叠加，在栅极绝缘层40上制备半导体薄膜有源层50，源极20、漏极30形成于导体薄膜有源层50。在另一些实施例中，在源极、漏极设置于衬底基板上，栅极绝缘层叠加在源极、漏极上，但不局限于此。
固态多孔金属氧化物电解质中的孔径尺寸可在0.1-10nm之间，如0.3nm、2nm、5nm、8nm等，多孔的形状通常为不规则孔，其孔径可理解为最大的外径尺寸。在此孔径下，固态多孔金属氧化物电解质物理结构稳定，水汽容易进入，产生离子。
以固态多孔金属氧化物电解质包括固态多孔Al2O3电解质为例，固态多孔Al2O3电解质固态多孔金属氧化物电解质的密度范围可在控制在0.06-3.5g/cm3之间。固态多孔金属氧化物电解质也可采用固态多孔Al2O3电解质之外的物质，例如，固态多孔Ga2O3电解质。
固态多孔金属氧化物电解质的厚度对于形成的双电层的电容大小影响较小，厚度范围为30-5000nm，均可。
其中，固态多孔金属氧化物电解质的厚度上均一性大于80％，薄膜晶体管的输出较为稳定。需要说明的是，固态多孔金属氧化物电解质具体参数，厚度上均一性即理解为：固态多孔金属氧化物电解质最小厚度与固态多孔金属氧化物电解质最大厚度的比值。
本实施例提供的一种显示装置，薄膜晶体管的栅极绝缘层采用了固态多孔金属氧化物电解质，固态多孔金属氧化物电解质在吸附水汽的作用下，电解质内部会产生大量可移动的带电离子,薄膜晶体管工作中，带电离子会和激发出来的载流子形成双电层，产生较大电容并形成导通沟道，可实现薄膜晶体管栅极低电压(1-2V)启动，可实现显示装置对薄膜晶体管栅极低电压控制，降低显示装置的能耗。
本发明的一个实施例提出的显示装置，包括薄膜晶体管，薄膜晶体管包括：栅极、源极、漏极以及栅极绝缘层。所述栅极绝缘层包括固态多孔金属氧化物电解质。
该显示装置可以为：显示面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
由于薄膜晶体管栅极可低电压(1-2V)启动，可实现显示装置对薄膜晶体管栅极低电压控制，从而降低显示装置的能耗。
本实施例提供的一种薄膜晶体管的制备方法，通过溅射工艺，制备固态多孔金属氧化物电解质，制备的固态多孔金属氧化物电解质厚度均匀，薄膜晶体管工作稳定。
如图2所示，本发明的一个实施例提出的薄膜晶体管的制备方法，包括：
S10、采用溅射工艺在基体上形成固态多孔金属氧化物电解质，所述固态多孔金属氧化物电解质作为栅极绝缘层。
现有技术中，本领域技术人员未通过溅射工艺制备固态多孔金属氧化物电解质，本发明实施例提供的技术方案中，通过溅射工艺制备的固态多孔金属氧化物电解质，厚度较为均匀，适用于薄膜晶体管的栅极绝缘层，因为固态多孔金属氧化物电解质多孔结构的作用，固态多孔金属氧化物电解质对于环境中的水汽具有吸附作用。在吸附水汽的作用下，电解质内部会产生大量可移动的带电离子,在薄膜晶体管加电压情况下，当薄膜晶体管栅极施加正电压时(VG>0),固态多孔金属氧化物电解质内可移动正电荷(例如H+离子)，在栅电场作用下，正电荷向有源层移动，半导体有源层中激发出电子，正电荷和激发出的电子形成双电层，在有源层中形成较大电容导通沟道，可实现薄膜晶体管栅极低电压(1-2V)启动。相对于现有技术中的薄膜晶体管，栅极启动电压较低，且漏电电流低。
本发明实施例制备的固态多孔金属氧化物电解质具有疏松结构，应用于栅极绝缘层，可以在电解质内部形成双电层，产生较大电容，可以降低薄膜晶体管的栅极开启电压。以200nm厚的栅极绝缘层的薄膜晶体管为例,普通SiO2栅极薄膜晶体管开启电压约为15V，高介电常数材料Ta2O3,HfO2和ZrO2栅极绝缘层薄膜晶体管的开启电压分别约为3V,5V和6V。基于本电解质栅极绝缘层的薄膜晶体管开启电压在1-2V左右。比普通SiO2栅极绝缘层薄膜晶体管的开启电压低接近10倍。
对于制备不同结构的薄膜晶体管，基体的结构采用不同的结构，以基体采用衬底基板为例，在S10之前，可包括如下步骤：
对衬底基板清理；
在衬底基板上形成底栅图案；
S10具体包括：
采用溅射工艺在衬底基板的底栅图案上形成厚度大于30nm的固态多孔金属氧化物电解质，所述固态多孔金属氧化物电解质作为栅极绝缘层；
在S10之后，包括如下步骤：
在栅极绝缘层上沉积或转移贴置半导体薄膜有源层；
在半导体薄膜有源层上沉积形成源极、漏极图形。
溅射工艺可在溅射腔室内进行，向溅射腔室内通入电离气体(如氩气等)，对溅射靶材溅射的环境需要采用负压环境，通过控制溅射腔室内的工作压力实现，具体实施中，溅射腔室内的工作压力为负压环境，负压环境大于等于0.001mbar，例如0.1mbar，1mbar，10mbar等。现有技术的溅射工艺中，负压值较小，小于0.001mbar，不适合溅射产生固态多孔结构，本发明实施例中，上述工艺参数可制备固态多孔金属氧化物电解质，适于薄膜晶体管，通过设置不同负压环境的大小，可调节制备的固态多孔金属氧化物电解质孔径大小，具体负压环境大小根据需要调整选定。
溅射工艺中，可通过对基体降温，使所述基体的温度控制在150摄氏度以下，优选的可控制在100摄氏度以下，从而提高固态多孔金属氧化物电解质的合格率。具体实施当中，基体置于支撑托上，支撑托具有导热性，可利用散热系统对支撑托降温，从而对支撑托上的基体降温。
对不同材质的溅射靶材可采用不同的溅射功率，具体可采用较低的溅射功率即可实现固态多孔金属氧化物电解质。例如，轰击所述溅射靶材采用的功率密度小于等于3W/cm2。
其中，溅射工艺中，溅射设备可以是直流溅射仪、射频溅射、中频溅射仪等。
对于可以直接溅射绝缘材料的溅射设备，可以直接使用金属氧化物靶材溅射，所述溅射工艺采用的溅射靶材为金属氧化物，所述金属氧化物可包括Al2O3或Ga2O3。
其中，溅射工艺中，对于只能溅射导电性较好的靶材的溅射设备，可以使用响应金属(如金属单质或者合金)的靶材，在溅射过程中通入氧气进行反应溅射。所述溅射工艺采用的溅射靶材为金属，例如，可包括Al或Ga。溅射中，向溅射所述溅射靶材的溅射腔室内通入氧气，使对轰击溅射靶材产生的溅射粒子和氧气发生氧化反应，溅射至基体上形成固态多孔金属氧化物电解质。通入氧气过程中，可控制溅射腔室内的负压环境恒定在一定范围内。调整氧气的通入量，可对金属发生氧化的反应速率、反应量进行调控，加大氧气通入量，可使较多的金属发生氧化反应。
通过上述溅射方法制备的固态多孔金属氧化物电解质为非晶的疏松多孔结构。以固态多孔Al2O3电解质为例，因为其疏松多孔结构和普通固态Al2O3相比具有较低的密度，电解质(即，固态多孔金属氧化物电解质)的性质随沉积条件的变化而变化，其密度区间约为0.06至3.5g/cm3。
如图3、图4和图5所示，图3是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管固态多孔金属氧化物电解质在扫描电子显微镜(canning Electronic Microscopy，简写SEM)下观看的结构示意图，其标尺为200nm，由图可观察到疏松的网络结构，从而可判断电解质内部存在多孔结构。图4是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管固态多孔金属氧化物电解质在透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，简写TEM)下观看的结构示意图，其标尺为5nm，图5是本发明的实施例提供的一种薄膜晶体管固态多孔金属氧化物电解质选区电子衍射示意图，由图4和图5可判断电解质为非晶态。因为固态多孔金属氧化物电解质多孔结构的作用，电解质对于环境中的水汽具有吸附作用。在吸附水汽的作用下，电解质内部会产生大量可移动的带电离子,在加电压情况下，带电离子会移动到栅极绝缘层和半导体沟道界面处并激发出半导体中的载流子。带电离子会和激发出来的载流子形成双电层，产生较大电容并形成导通沟道。以100nm厚的固态多孔金属氧化物电解质为例，电解质可以产生的电容密度远高于普通Al2O3的电容密度60nF/cm2。和普通Al2O3不同，相同厚度的固态多孔金属氧化物电解质，其产生的电容随溅射沉积条件以及含有离子数量的多少变化而变化。基于可移动离子的响应，电解质产生的电容会随频率的上升而下降。在低频率范围内(10-200Hz)，单位面积产生的电容大小在0.01至5.0uF/cm2区间。由于电容主要由离子形成的双电层产生，产生电容的大小和电解质的厚度不成比例变化。
如图6所示，上述方法制备的薄膜晶体管，进行两次扫描获得的转移特性曲线可知，薄膜晶体管的栅极输入电压小于1V，薄膜晶体管输出电流在较快上升阶段，薄膜晶体管的栅极输入电压在2V左右，薄膜晶体管输出电流趋于平缓，薄膜晶体管导通，由实验可知薄膜晶体管栅极开启电压较低。
基于上述实施例提供的薄膜晶体管，基于固态多孔金属氧化物电解质在水汽环境下产生大量可移动的带电离子,加电后，产生电容并形成导通沟道的原理，可将上述实施例的薄膜晶体管用于检测测样本溶液离子浓度，将固态多孔金属氧化物电解质层与测样本溶液接触，使薄膜晶体管内部带电离子浓度变化，改变电容大小，根据影响输出的电信号的变化，来判断测样本溶液的离子浓度。
本发明的一个实施例提出的上述实施例中的薄膜晶体管检测样本溶液离子浓度方法，包括：
向所述薄膜晶体管的栅极输入第一电压信号，其中当所述薄膜晶体管的栅极输入第一电压信号时，所述薄膜晶体管输出第一电信号；
所述薄膜晶体管处于工作状态下(即，薄膜晶体管接入工作电路中)，薄膜晶体管的固态多孔金属氧化物电解质层未与检测样本溶液接触，薄膜晶体管的栅极输入第一电压信号时，所述薄膜晶体管输出第一电信号；
将固态多孔金属氧化物电解质层与检测样本溶液接触，检测所述薄膜晶体管输出的第二电信号；
其中，若检测样本溶液中具有带电离子，固态多孔金属氧化物电解质层与检测样本溶液接触后，薄膜晶体管内部形成的带电离子的数量、电容会发生变化，从而影响薄膜晶体管内部半导体沟道界面处载流子的数量，导致薄膜晶体管输出变化。
比较所述第二电信号和所述第一电信号以判断所述待检测样本溶液的离子浓度。
通过将固态多孔金属氧化物电解质与检测样本溶液接触，会引起薄膜晶体管输出电信号的波动，通过检测薄膜晶体管输出的变化，可判断检测样本溶液离子浓度。
例如，根据所述第二电信号和所述第一电信号的差值判断所述待检测样本溶液的离子浓度。若所述第二电信号和所述第一电信号相等，则判断待检测样本溶液不含带电离子，若所述第二电信号和所述第一电信号的差值不为零，则判断待检测样本溶液含有带电离子。具体的离子浓度大小，具体可根据薄膜晶体管型号、供电电路、待检测样本溶液的化学性质等参数来综合计算。第一电信号、第二电信号具体可为电流信号，也可为电压信号。以待检测样本溶液为酸溶液为例，酸溶液中含有大量的氢离子，酸溶液与薄膜晶体管的固态多孔金属氧化物电解质层接触后，会增加固态多孔金属氧化物电解质中的阳离子，从而增大电容，激发出半导体中更多的载流子，薄膜晶体管输出的电信号增大。可通过对比固态多孔金属氧化物电解质接触检测样本溶液前后薄膜晶体管输出的电信号变化，判断待检测样本溶液的离子浓度。
具体应用中，待检测样本溶液不局限于酸溶液，也可应用于其它的溶液中，例如，碱溶液或生物样本或医药样本等。
其中，由于上述实施例的薄膜晶体管栅极开启电压较低，薄膜晶体管栅极可用于测量微弱的电信号，应用广泛。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (15)
1.一种薄膜晶体管，包括：栅极、源极、漏极、有源层以及栅极绝缘层；其特征在于，
所述栅极绝缘层包括固态多孔金属氧化物电解质。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，
所述固态多孔金属氧化物电解质包括固态多孔Al2O3电解质或固态多孔Ga2O 3电解质。
3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，
所述固态多孔Al2O3电解质的密度范围为0.06-3.5g/cm3。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，
所述固态多孔金属氧化物电解质的厚度范围为30-5000nm。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，
所述固态多孔金属氧化物电解质中的孔径尺寸在0.1-10nm之间。
6.一种显示装置，其特征在于，包括：
上述权利要求1-5中任一所述的薄膜晶体管。
7.一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
采用溅射工艺在基体上形成固态多孔金属氧化物电解质，所述固态多孔金属氧化物电解质作为栅极绝缘层。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
所述溅射工艺的溅射靶材为金属氧化物。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
所述金属氧化物包括Al2O3或Ga2O3。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
所述溅射工艺的溅射靶材为金属，向溅射腔室内通入氧气，使轰击溅射靶材产生的溅射粒子和氧气发生氧化反应，溅射至基体上形成固态多孔金属氧化物电解质。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
所述金属包括Al或Ga。
12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
轰击所述溅射靶材采用的功率密度小于等于3W/cm2。
13.根据权利要求7-12中任一所述的制备方法，其特征在于，
所述溅射腔室内的工作压力为负压环境，负压环境大于等于0.001mbar。
14.一种采用上述权利要求1-5中任一所述的薄膜晶体管检测样本溶液离子浓度方法，其特征在于，包括：
向所述薄膜晶体管的栅极输入第一电压信号，其中当所述薄膜晶体管的栅极输入第一电压信号时，所述薄膜晶体管输出第一电信号；
将固态多孔金属氧化物电解质层与检测样本溶液接触，检测所述薄膜晶体管输出的第二电信号；
比较所述第二电信号和所述第一电信号以判断所述待检测样本溶液的离子浓度。
15.根据权利要求14所述的检测样本溶液离子浓度方法，所述检测样本溶液为酸溶液或碱溶液或生物样本或医药样本。
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