CN111223939A - 双通道的氧化物薄膜晶体管 - Google Patents
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Abstract
一种双通道的氧化物薄膜晶体管，包括第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层；所述第一SD电极通过第一氧化物通道层与第二SD电极导通，所述第一SD电极还通过第二氧化物通道层与第二SD电极导通，第一SD电极与第二SD电极不接触，第一氧化物通道层与第二氧化物通道层不接触，在薄膜晶体管的至少一个截平面中，第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层将gate层包围在其中。区别于现有技术，上述技术方案通过设计双通路的氧化物通道层，不仅保证了薄膜晶体管的使用安全性，更有效地提高了氧化物薄膜晶体管的电子迁移效率，提高了氧化物薄膜晶体管的开态电流。
Description
技术领域
本发明涉及液晶面板检测领域，尤其涉及一种双电流通路的氧化物薄膜晶体管架构。
背景技术
TFT(Thin Film Transistor)是薄膜晶体管的缩写。TFT式显示屏是各类笔记本电脑和台式机上的主流显示设备，该类显示屏上的每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，因此TFT式显示屏也是一类有源矩阵液晶显示设备。是最好的LCD彩色显示器之一，TFT式显示器具有高响应度、高亮度、高对比度等优点，其显示效果接近CRT式显示器。
同时，TFT式屏幕也普遍应用于中高端彩屏手机中，分65536色、16万色，1600万色三种，其显示效果非常出色。
TFT是指液晶显示器上的每一液晶像素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度高亮度高对比度显示屏幕信息，TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是多数液晶显示器的一种。IGZO(indium gallium zinc oxide)为铟镓锌氧化物的缩写，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶体管技术中的沟道层材料,是金属氧化物(Oxide)面板技术的一种。IGZO材料由日本东京工业大学细野秀雄最先提出在TFT行业中应用。IGZO的载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在TFT-LCD中成为可能。另外，由于晶体管数量减少和提高了每个像素的透光率，IGZO显示器具有更高的能效水平，而且效率更高。IGZO可以利用现有的非晶硅生产线生产，只需稍加改动，因此在成本方面比低温多晶硅更有竞争力。这种具有成本竞争力的高端显示器将在夏普的第8代工厂生产，已经投产。该工厂位于日本龟山市。
相对LTPS，IGZO也存在一定的不足，尤其是目前IGZO的迁移率要低于LTPS，所以要达到所需的电流，往往需要较大的TFT size,对于窄边框面板设计来说，这是一个非常不利的方面。
发明内容
为此，需要提供一种能够提高电子迁移率的IGZO相关晶体管，
为实现上述目的，发明人提供了一种双通道的氧化物薄膜晶体管，包括第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层；
所述第一SD电极通过第一氧化物通道层与第二SD电极导通，所述第一SD电极还通过第二氧化物通道层与第二SD电极导通，第一SD电极与第二SD电极不接触，第一氧化物通道层与第二氧化物通道层不接触，
在薄膜晶体管的至少一个截平面中，第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层将gate层包围在其中。
具体地，所述截平面包括基层、第一氧化物通道层、第一SD电极、第二SD电极、绝缘层、隔离层、第二氧化物通道层、钝化层。
具体地，gate层通过绝缘层和或隔离层与SD电极隔开。
可选地，gate层通过绝缘层和或隔离层与氧化物通道层隔开。
区别于现有技术，上述技术方案通过设计双通路的氧化物通道层，不仅保证了薄膜晶体管的使用安全性，更有效地提高了氧化物薄膜晶体管的电子迁移效率，提高了氧化物薄膜晶体管的开态电流。
附图说明
图1为背景技术所述的TFT截面示意图；
图2为背景技术所述的TFT光罩设计示意图；
图3为具体实施方式所述的TFT截面示意图；
图4为具体实施方式所述的TFT光罩设计示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
这里请先看图1，为现有技术中的IGZO TFT的结构示意图，在现有技术设计中，在buff层上仅能够有一层IGZO的设计，连接S/D极，gate导通之后通过这一层氧化层载流放电。并且在这样过设计的现有技术之中，TFT器件需要5道光罩。
作为一种更好地改进方式，图2展示了一种双通道的氧化物薄膜晶体管，从图中我们可以看到该型晶体管包括第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层；
所述第一SD电极通过第一氧化物通道层与第二SD电极导通，所述第一SD电极还通过第二氧化物通道层与第二SD电极导通，第一SD电极与第二SD电极不接触，第一氧化物通道层与第二氧化物通道层并不接触，
在薄膜晶体管的至少一个截平面中，第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层将gate层包围在其中。
我们可以看到，通过这样设计的IGZO dual channel结构，gate分别控制上下两个channel，当Gate高电位时，上下两个channel分别导通，生成两个电流导通路径。这样IGZO的开态电流相对图1的传统结构会增加一倍；而如果在关态时，Gate电位为低，上下两个通道同时截止；无电流通过；采用这种结构的TFT电流增加一倍，但相对图1只增加一道光罩；如图4所示的实施例中，我们的一般需要6道光罩。在具体的实例中，我们可以调整上下沟道两层IGZO的In：GA：Zn元素比列不同，从而达到更好的平衡电流的效果，另外ES和GI的在CVD成膜的工艺也会和常规的不同。
在图3所示的某些具体的实施例中，TFT的结构包括基层(如图示buffer或高透玻璃)、第一氧化物通道层(图示IGZO mask)、绝缘层(图示GI层)、栅极层(图示gatemask)、第一SD电极、第二SD电极、隔离层(图示ES层)、第二氧化物通道层(图示IGZO 5mask层)、钝化层(图示PV层)。从图中我们可以看到，gate层通过绝缘层和或隔离层与SD电极隔开。同时gate层通过绝缘层和或隔离层与氧化物通道层隔开。通过上述设置，我们的技术方案减少了工序，增加了一个IGZO通道，并且能够使得TFT管的开路电流增加一倍，更好地满足TFT面板的显示需求。由于提升了电流，TFT的W和L可以设计较小，相对的LCD中像素开口率的是会提升的，从而提高面板的穿透率，降低功耗，另一方面，TFT的Ion提高，也可以降低周边驱动电路的所占空间，从而提高面板的屏占比。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种双通道的氧化物薄膜晶体管，其特征在于，包括第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层；
所述第一SD电极通过第一氧化物通道层与第二SD电极导通，所述第一SD电极还通过第二氧化物通道层与第二SD电极导通，第一SD电极与第二SD电极不接触，第一氧化物通道层与第二氧化物通道层不接触，
在薄膜晶体管的至少一个截平面中，第一SD电极、第二SD电极、第一氧化物通道层、第二氧化物通道层将gate层包围在其中。
2.根据权利要求1所述的双通道的氧化物薄膜晶体管，其特征在于，所述截平面包括基层、第一氧化物通道层、第一SD电极、第二SD电极、绝缘层、隔离层、第二氧化物通道层、钝化层。
3.根据权利要求1所述的双通道的氧化物薄膜晶体管，其特征在于，gate层通过绝缘层和或隔离层与SD电极隔开。
4.根据权利要求1所述的双通道的氧化物薄膜晶体管，其特征在于，gate层通过绝缘层和或隔离层与氧化物通道层隔开。
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