DE3881066T2 - Dünnschichttransistor. - Google Patents

Dünnschichttransistor.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dünnfilmtransistor, der mit einer aktiven Schicht (19, 24) versehen ist, die zwischen Source- und Drainelektrode (14, 15) ausgebildet ist, mit einem Gate-Isolierfilm (17, 23, 25), der in Berührung mit der aktiven Schicht (19, 24) steht, und mit einer Gateelektrode (18), die in Berührung mit dem Gate-Isolierfilm (17, 23, 25) steht, wobei die aktive Schicht (19, 24) entweder aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-xCx oder hydriertem amorphen Siliziumkarbid a-Si1-xCx:H gebildet ist.
  • Ein derartiger Transistor ist aus Patent Abstracts of Japan, Band 9, Nr. 266 (E352)(1989), 23. Oktober 1985 (JP-A-60111472) bekannt und wird als Schaltelement für eine Anzeigeelektrode beispielsweise bei einem aktiven Flüssigkristall-Anzeigeelement verwendet.
  • Die EP-A-0 139 505 beschreibt einen mehrschichtigen amorphen Halbleiter, der aus einem Supergitter besteht, das aus alternierenden Schichten aus amorphem hydrierten Silizium a-Si:H und amorphem hydrierten Siliziumkarbid a-Si1-xCx:H gebildet ist.
  • Ein weiterer konventioneller Dünnfilmtransistor ähnlicher Art verwendet hydriertes amorphes Silizium für seine aktive Schicht. Da das amorphe Silizium fotoleitend ist, beeinträchtigt das Auftreffen von Licht auf die aktive Schicht des Dünnfilmtransistors dessen Ein-/Aus- Verhältnis. Um dies zu vermeiden, ist es beim Stand der Technik üblich, eine Lichtabschirmschicht zur Verfügung zu stellen.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Lichtabschirmschicht 12 aus beispielsweise Chrom auf einem transparenten, isolierenden Substrat 11 aus Glas oder einem ähnlichem Material ausgebildet, eine Isolierschicht 13 aus beispielsweise SiO&sub2; ist über der Lichtabschirmschicht 12 ausgebildet, und Source- und Drainelektroden 14 und 15 werden durch transparente, leitfähige Filme auf der Isolierschicht 13 gebildet, wobei ihre inneren Randabschnitte die gegenüberliegenden Randabschnitte der Lichtabschirmschicht 12 über die Isolierschicht 13 überlagern. Eine aktive Schicht 16 aus hydriertem amorphen Silizium ist über der gesamten Isolierschicht 13 zwischen den Source- und Drainelektroden 14 und 15 ausgebildet. Ein Gate-Isolierfilm 17, beispielsweise aus SINx oder SiO&sub2;, ist über der aktiven Schicht 16 ausgebildet, und eine Gateelektrode 18 aus beispielsweise Aluminium ist auf dem Gate-Isolierfilm 17 gebildet. Ohm'sche Kontaktschichten 21 und 22 sind zwischen jeweils der Source- und Drainelektrode 14 bzw. 15 und der aktiven Schicht 16 gebildet.
  • Von außen des Substrats 11 auf den Dünnfilmtransistor auftreffendes Licht wird abgeschirmt durch die Lichtabschirmschicht 12, d.h. es wird verhindert, daß es die aktive Schicht 16 erreicht, um so den negativen Einfluß in Folge ihrer Fotoleitfähigkeit zu vermeiden. Konventionellerweise erfordert die Verwendung einer derartigen Lichtabschirmschicht 12 die Ausbildung der lsolierschicht 13, um sie elektrisch gegenüber den Source- und Drainelektroden 14 und 15 zu isolieren- und dies führt dazu, daß die Anzahl der bei der Herstellung des Dünnfilmtransistors beteiligten Schritte groß wird und dessen Aufbau kompliziert.
  • Da für die aktive Schicht 16 hydriertes amorphes Silizium verwendet wird, ist darüber hinaus die Beweglichkeit im elektrischen Feld niedrig, und daher ist die Stromtreiberleistung klein. Wenn der Dünnfilmtransistor als Schaltelement beispielsweise für die Anzeigelektrode eines aktiven Flüssigkristall-Anzeigeelements verwendet wird, ist daher seine Betriebsgeschwindigkeit nicht ausreichend hoch, und es ist schwierig, eine periphere Treiberschaltung des aktiven Flüssigkristall- Anzeigeelements unter Verwendung des Dünnfilmtransistors auszubilden.
  • Da der Stand der Technik unterschiedliche Materialien für die aktive Schicht 16 und den Gate-Isolierfilm 17 verwendet, unterscheiden sich diese darüber hinaus bezüglich des Koeffizienten der thermischen Ausdehnung, und der Oberflächen-Energiepegel ist so groß, daß kein hervorragender Dünnfilmtransistor erhalten werden kann.
  • Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dünnfilmtransistor zur Verfügung zu stellen, der die Probleme der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der aktiven Schicht und des Gate-Isolierfilms sowie das Problem des Oberflächen-Energiepegels löst.
  • Wie im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angegeben, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß der Gate-Isolierfilm aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-yCy gebildet wird, dessen Kohlenstoffgehalt y größer ist als der Kohlenstoffgehalt x des amorphen Siliziumkarbids, welches die aktive Schicht (19, 24) bildet.
  • Eine Erhöhung des Kohlenstoffgehalts des amorphen Siliziumkarbids erhöht dessen optische Energielücke; ist x > 0,1, so ergibt sich eine optische Energielücke von etwa 2,0 bis 4 eV. Andererseits betragen die optischen Energielücken bei konventionellem amorphem Silizium und hydriertem amorphen Silizium, welche 30 Atom-% H enthalten, nur 1,6 bzw 1,9 eV. Daher ist die optische Energielücke des amorphen Siliziumkarbids zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung wünschenswert groß, und es ist keine Lichtabschirmschicht erforderlich. Da amorphes Siliziumkarbid mit praktisch keiner Fotoleitfähigkeit über die Kontrolle der elektrischen Leitfähigkeit des amorphen Siliziumkarbids, a-Si1-xCx, erhalten werden kann, durch dessen Dotierung mit Bor (B) oder Phosphor (P), ist darüber hinaus keine Lichtabschirmschicht erforderlich. Dieses gestattet eine Vereinfachung des Aufbaus des Dünnfilmtransistors und macht dessen Herstellung einfach.
  • Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung kann die aktive Schicht vorzugsweise einen Heteroübergangs-Supergitteraufbau aufweisen. Dies bedeutet, daß die aktive Schicht dadurch gebildet wird, daß zahlreiche Grabenschichten aus hydriertem amorphen Siliziumkarbid laminiert werden, a-Si1-xCx:H (wobei x < 0,5), mit zahlreichen Sperrschichten aus hydriertem amorphen Siliziumkarbid, a-Si1-xCx:H (wobei x > 0,5), alternierend miteinander, oder durch Laminieren zahlreicher Grabenschichten aus hydriertem amorphen Silizium, a-Si:H, und Sperrschichten aus hydriertem amorphen Siliziumkarbid, a-Si1-xCx:H, alternierend miteinander.
  • Da die aktive Schicht einen derartigen Heteroübergang- Supergitteraufbau aufweist, wird die Beweglichkeit quasi zweidimensionaler Träger durch den Quanteneffekt vergrößert, was zu einer großen Stromtreiberkraft führt.
  • Darüber hinaus sind die aktive Schicht und der Gate- Isolierfilm beide aus amorphem Siliziumkarbid gebildet, jedoch wird der Kohlenstoffgehalt des amorphen Siliziumkarbids des Gate-Isolierfilms größer gewählt als der der aktiven Schicht. Daher werden die aktive Schicht und der Gate-Isolierfilm aus ähnlichen Materialien hergestellt, und daher weisen sie einen gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, so daß ein Hochleistungs-Dünnfilmtransistor erhalten werden kann.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. q ist eine Schnittansicht mit einer Darstellung eines konventionellen Dünnfilmtransistors;
  • Fig. 2 ist eine Schnittansicht mit einer Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 ist ein Graph mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der optischen Energielücke von amorphem Siliziumkarbid und dessen Kohlenstoffgehalt x;
  • Fig. 4 ist ein Graph mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Fotoleitfähigkeit des amorphen Siliziumkarbids und dessen Kohlenstoffgehalt x;
  • Fig. 5 ist ein Graph mit einer Darstellung der Beziehungen zwischen der Fotoleitfähigkeit und der Dunkel-Leitfähigkeit des amorphen Siliziumkarbids und der Dosis an Phosphor (P) oder Bor (B), womit dieses dotiert wird;
  • Fig. 6 ist eine Schnittansicht mit einer Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 7 ist ein Graph mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Leitfähigkeit des amorphen Siliziumkarbids und dessen Kohlenstoffgehalt x;
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht mit einer Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 9 ist eine Schnittansicht mit einer Darstellung eines Beispiels, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einem versetzen Aufbau des Bodengate-Typs eingesetzt wird; und
  • Fig. 10 ist eine Schnittansicht mit einer Darstellung eines Beispiels, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einem koplanaren Aufbau eingesetzt wird.
  • Fig. 2 erläutert eine Ausführungsform des Dünnfilmtransistors gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die den Teilen von Fig. 1 entsprechenden Teile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei der vorliegenden Erfindung ist keine Lichtabschirmschicht vorgesehen, und daher wird auch keine Isolierschicht zum Isolieren der Lichtabschirmschicht und der Elektrode benötigt. In diesem Beispiel sind die Source- und Drainelektroden 14 und 15 direkt auf dem Substrat 11 angeordnet.
  • Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Erfindung die aktive Schicht 19, die zwischen den Source- und Drainelektroden 14 und 15 angeordnet ist, aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-xCx gebildet, wobei der Kohlenstoffgehalt x im Bereich zwischen 0,1 und 0,95 liegt, oder aus amorphem Siliziumkarbid (wobei der Kohlenstoffgehalt x größer als 0,1 ist), dotiert mit einem Element der Gruppe III wie beispielsweise Bor (B) oder einem Element der Gruppe V wie beispielsweise Phosphor (P). Wie bisher werden der Gate-Isolierfilm 17 und die Gate-Elektrode 18 nacheinander auf die aktive Schicht 19 aufgeschichtet. Da die optische Energielücke der aktiven Schicht 19 groß ist, ist bei einem derartigen Aufbau der Dünnfilmtransistor beinahe frei vom Einfluß des Auftreffens von Licht auf die aktive Schicht 19, selbst wenn keine Lichtabschirmschicht vorgesehen ist. Fig. 3 zeigt beispielhaft Variationen der optischen Energielücke des amorphen Siliziumkarbids a-Si1-xCx mit dessen Kohlenstoffgehalt x, wenn das amorphe Siliziumkarbid direkt auf das Substrat bei Zimmertemperatur aufgebracht wurde. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, liegt die optische Energielücke iin Bereich um 2,8 eV herum, wenn der Kohlenstoffgehalt x 0,5 beträgt, und die optische Energielücke wird so groß wie etwa 4,0 eV, wenn der Kohlenstoffgehalt x weiter erhöht wird. Daher ist der Dünnfilmtranslstor gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen unempfindlich auf den Einfluß externen Lichtes.
  • Das amorphe Slliziumkarbid kann dadurch hergestellt werden, daß Silan (SiH&sub4;) und Azetylen (C&sub2;H&sub2;) mit einem Plasma-unterstützten CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition: chemische Dampfablagerung) verwendet werden. In diesem Falle kann der Kohlenstoffgehalt durch geeignete Auswahl des Verhältnisses der Flußraten des Silans und des Azetylens gesteuert werden, wie in Fig. 4 gezeigt. Selbstverständlich erhöht sich der Kohlenstoffgehalt mit einer Erhöhung der Flußrate des Azetylens in Bezug auf die Flußrate des Silans. Weiterhin zeigt Fig. 4 die Beziehung zwischen der Fotoleitfähigkeit des amorphen
  • Siliziumkarbids und dessen Kohlenstoffgehalt, woraus deutlich wird, daß eine Erhöhung des Kohlenstoffgehalts die Fotoleitfähigkeit verringert, also den Einfluß des Auftreffens externen Lichtes verringert.
  • Fig. 5 zeigt Variationen der Dunkel-Leitfähigkeit und der Fotoleitfähigkeit des amorphen Siliziumkarbids, a-Si1-xCx, welches mit Phosphor(P) oder Bor (B) zur Valenzelektronen- Steuerung dotiert ist. Die Fotoleitfähigkeit wurde gemessen durch Bestrahlung mit Licht einer Wellenlänge von 612,8 um und einer Leistung von 100 uW/cm². Im Falle der Dotierung des amorphen Siliziumkarbids mit Phosphor oder Bor wird Phosphorwasserstoff (PH&sub3;) bzw. Diboran (B&sub2;H&sub6;) verwendet. Die Hochfrequenzleistung zur Erzeugung eines Plasmas betrug 150 W, der Gasdruck war 0,45 Torr, die Subtrattemperatur betrug 30ºC, und die Fußraten der Gase SiH&sub4;, S&sub2;H&sub2;, und H&sub2; betrugen 100, 10 bzw. 300 sccm (sccm bedeutet Standard-Kubikzentimeter pro Minute). Mit einem Verhältnis PH&sub3;/(Si4 + C&sub2;H&sub2;) oder B&sub2;H&sub6;(SiH&sub4; + C&sub2;H&sub2;) in dem Bereich zwischen 10&supmin;³ und 10&supmin;² sind die Dunkel-Leitfähigkeit (durch schwarze Kreise angedeutet) und die Fotoleitfähigkeit (durch helle Kreise angedeutet) des amorphen Siliziumkarbids a-Si1-xCx miteinander in Übereinstimmung, so daß es unempfindlich auf den Einfluß externen Lichtes ist.
  • Wie voranstehend erwähnt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die aktive Schicht aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-xCx gebildet, wobei der Kohlenstoffgehalt x so ausgebildet ist, daß er größer oder gleich 0,1 ist, oder auf ähnliche Weise aus amorphem Siliziumkarbid, welches mit dem Element der Gruppe III wie beispielsweise Bor (B) oder der Gruppe V wie beispielsweise Phosphor (P) dotiert ist, um so die aktive Schicht gegenüber externem Licht unempfindlich auszubilden. Daher benötigt der Dünnfilmtransistor gemäß der vorliegenden Erfindung weder die Ausbildung der Lichtabschirmschicht noch die Isolierung zwischen der Lichtabschirmschicht und den Elektroden, und weist daher einen einfachen Aufbau auf und ist einfach herzustellen.
  • Fig. 6 erläutert eine weitere Ausführungsform des Dünnfilmtransistors gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher die den Teilen in Fig. 2 entsprechenden Teile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist die zwischen den Source- und Drainelektroden 14 und 15 angeordnete aktive Schicht 19 aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-xCx gebildet, dessen Kohlenstoffgehalt x so ausgewählt ist, daß er geringer als 0,2 ist, was zu einer elektrischen Leitfähigkeit in dem Bereich zwischen 10&supmin;&sup9; und 10&supmin;¹² (&Omega;cm)&supmin;¹ führt.
  • Ein Gate-Isolierfilm 23, der in Berührung mit der aktiven Schicht 19 abgelagert wird, besteht ebenfalls aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-xCx'. Der Kohlenstoffgehalt x' wird größer gewählt als der entsprechend x in der aktiven Schicht 19, beispielsweise im Bereich 0,2 < x < 0,95, was die elektrische Leitfähigkeit auf einen Wert von beispielsweise 10&supmin;¹&sup6; (&Omega;&psi;m)&supmin;¹ bringt.
  • Die aktiven Schichten 19 und der Gate-Isolierfilin 23 aus diesem amorphen Siliziumkarbid können unter Verwendung von Silan (SiH&sub4;) und Azetylen (S&sub2;H&sub2;) durch das Plasmaunterstützte CVD-Verfahren hergestellt werden, und in diesem Fall muß nur das Verhältnis zwischen deren Flußraten kontrolliert werden. Dies bedeutet, daß im Falle der Herstellung des Gate-Isolierfilms 23 die Flußrate des Silans so eingestellt wird, daß sie niedriger ist als in dem Falle der Herstellung der aktiven Schicht 19. Die elektrische Leitfähigkeit des auf diese Weise hergestellten amorphen Siliziumkarbids, in bezug auf das Verhältnis zwischen den Flußraten des Azetylens (C&sub2;H&sub2;) und einer Gasmischung (SiH&sub4; + C&sub2;H&sub2;) variiert zwischen 10&supmin;&sup9; und 10&supmin;¹&sup6; (&Omega;cm)&supmin;¹, durch Kontrolle der Bedingungen zur Herstellung des Films, wie in Fig. 7 gezeigt. Demzufolge können die aktive Schicht 14 und der Gate-Isolierfilm 23 aufeinander folgend zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise durch Steuern des Verhältnisses zwischen den Flußraten des Silans und des Azetylens nach der Ausbildung der aktiven Schicht 19. Der Kohlenstoffgehalt der aktiven Schicht 19 wird beispielsweise zu etwa lO % gewählt, wogegen die Kohlenstoffkonzentration des Gate- Isolierfilms zu etwa 50 % gewählt wird.
  • Da die aktive Schicht 19 und der Gate-Isolierfilm 23 aus demselben Material hergestellt werden, sind bei dieser Ausführungsform ihre thermischen Ausdehnungskoeffizienten praktisch einander gleich, was die Bereitstellung eines Hochleistungs-Dünnfilmtransistors sicherstellt. Weiterhin lassen sie sich einfach dadurch erhalten, daß das Verhältnis zwischen den Flußraten der beiden Gase in demselben Gassystem gesteuert wird, wie voranstehend erwähnt; daher ist der Dünnfilmtransistor gemäß der vorliegenden Erfindung einfach herzustellen und weist hervorragende Grenzflächen-Eigenschaften zwischen der aktiven Schicht und dem Gate-Isolierfilm auf.
  • Fig. 8 erläutert eine weitere Ausführungsform des Dünnfilmtransistors gemäß der vorliegenden Erfindung, welche bei einem versetzten Aufbau mit oberem Gate eingesetzt wird, wobei die den in Fig. 2 gezeigten Teilen entsprechenden Teile durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet sind.
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine aktive Schicht 24 durch eine alternierende Laminierung von Grabenschichten aus hydriertem amorphen Siliziumkarbid a-Si1-xCx:H (wobei x < 0,5) und Sperrschichten aus hydriertem amorphen Siliziumkarbid a-Si1-xCx:H (wobei x > 0,5) gebildet. Die Grabenschichten sind beispielsweise jeweils 2,5 nm (25 Å) dick, und die Sperrschichten beispielsweise jeweils 5 nm (50 Å). Fünfzehn Paare derartiger Schichten werden abgelagert, um die aktive Schicht 24 mit einer Gesamtdicke von 112,5 nm (1125 Å) herzustellen.
  • Die aktive Schicht 24 kann durch eine Glimmentladung in einer Gasmischung aus Silan (SiH&sub4;) und Azetylen (C&sub2;H&sub2;) erhalten werden. In diesem Fall ist es möglich, ein Verfahren einzusetzen, bei welchem nach jeder Ausbildung einer der Graben- und Sperrschichten die Entladung angehalten wird und ein Rohmaterialgas zur Ausbildung der nächsten Schicht durch ein anderes ersetzt wird, oder ein Verfahren, bei welchem die Entladung nicht gestoppt wird, sondern nur je nach Erfordernis das Rohmaterialgas ausgetauscht wird.
  • Bei der in Fig. 8 gestellten Ausführungsform wird ein Gate-Isolierfilm 25 aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-xCx (wobei x > 0,5) hergestellt, In diesem Fall kann sich an die Herstellung der aktiven Schicht 24 die Herstellung des Gate-Isolierfilms 25 anschließen.
  • Wird der Kohlenstoffgehalt x des amorphen Siliziumkarbids a-Si1-xCx so gewählt, daß er mehr als 0,5 beträgt, so sinkt die elektrische Leitfähigkeit des Films wesentlich, wie in Fig. 7 gezeigt, und dieser kann als ein Isolierfilm verwendet werden.
  • Fig. 9 erläutert eine weitere Ausführungsform des Dünnfilmtransistors gemäß der vorliegenden Erfindung, welche bei einem versetzten Aufbau mit einem Gate am Boden eingesetzt wird. Die Gateelektrode wird direkt auf dem Substrat 11 ausgebildet, welches mit dem Gate-Isolierfilm 25 bedeckt ist, welcher wiederum durch die aktive Schicht 24 abgedeckt wird, und die Source- und Drainelektrode 14 bzw. 15 werden an gegenüberliegenden Seiten der aktiven Schicht 24 abgelagert.
  • Fig. 10 erläutert eine weitere Ausführungsform des Dünnfilmtransistors gemäß der vorliegende Erfindung, welche bei einem koplanaren Aufbau eingesetzt wird. Die aktive Schicht 24 wird direkt auf dem Substrat 11 abgelagert, die Source- und Drainelektrode 14 bzw. 15 werden voneinander getrennt auf der aktiven Schicht 24 abgelagert, der Gate-Isolierfilm 25 wird zwischen der Source- und Drainelektrode 14 bzw. 15 hergestellt, und die Gateelektrode 18 wird auf dem Gate-Isolierfilm 25 abgelagert.
  • Bei der voranstehend unter Bezug auf die Fig. 8 bis 10 beschreibenden Ausführungsform wird, da die aktive Schicht einen Heteroübergang-Supergitteraufbau aufweist, die Mobilität quasi zweidimensionaler Träger durch die Quantenausbeute vergrößert, was zu einer großen Stromtreiberkraft führt.
  • Wenn daher der Dünnfilmtransistor gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise als ein Schaltelement für eine Anzeigeelektrode in einem aktiven Flüssigkristall- Anzeigeelement eingesetzt wird, so gestattet dieser eine schnelle Ladung und Entladung der Anzeigeelektrode. Darüber hinaus kann dieser Dünnfilmtransistor, der die Fähigkeit aufweist, einen starken Strom zu treiben, ebenso vollständig als ein aktives Element einer peripheren Treiberschaltung der aktiven Flüssigkristall-Anzeige verwendet werden. Daher können das Schaltelement für eine Anzeigeelektrode des Flüssigkristall-Anzeigeelements und dessen periphere Treiberschaltung gleichzeitig auf demselben Substrat ausgebildet werden, durch die Dünnfilmtransistoren gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die Fotoleitfähigkeit des hydrierten amorphen Siliziumkarbids a-Si1-xCx: H nimmt mit einer Erhöhung des Kohlenstoffgehalts x ab, wie in Fig. 4 gezeigt, und die optische Energielücke steigt mit einer Erhöhung des Kohlenstoffgehalts x, wie in Fig. 3 gezeigt. Mit anderen Worten nimmt der Fotoleitfähigkeitseffekt des hydrierten amorphen Siliziumkarbids mit einer Erhöhung des Kohlenstoffgehalts x ab. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wird daher der Kohlenstoffgehalt x der Sperrschicht so gewählt, daß er größer ist als 0,5, so daß ein Hochleistungs-Dünnfilmtransistor erhalten werden kann, der nicht durch das Auftreffen externen Lichtes durch das Substrat 11 auf die aktive Schicht 24 beeinträchtigt wird.

Claims (10)

1. Dünnfilmtransistor, der eine zwischen Source- und Drainelektrode (14, 15) ausgebildete aktive Schicht (19, 24) aufweist, einen in Berührung mit der aktiven Schicht (19, 24) stehenden Gate-Isolierfilm, sowie eine Gateelektrode (18), die in Berührung mit dem Gate-Isolierfilm (17, 23, 25) steht, wobei die aktive Schicht (19, 24) entweder aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-xCx oder hydriertem amorphen Siliziumkarbid a-Si1- xCx:H hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gate-Isolierfilm (17, 23, 25) aus amorphem Siliziumkarbid a-Si1-yCy besteht, dessen Kohlenstoffgehalt y größer ist als der Kohlenstoffgehalt x des amorphen Siliziumkarbids, welches die aktive Schicht (19, 24) bildet.
2. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 1, bei welchem der Kohlenstoffgehalt x des die aktive Schicht (19, 24) bildenden amorphen Siliziumkarbids so ausgesucht ist, daß er niedriger als 0,2 ist, und der Kohlenstoffgehalt y des den Gate-Isolierfilm (17, 23, 25) bildenden amorphen Siliziumkarbids so ausgewählt ist, daß er in dem Bereich 0,2 < y < 0,95 liegt.
3. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 2, bei welchem der Kohlenstoffgehalt x der aktiven Schicht (19, 24) 0,1 ist, und der Kohlenstoffgehalt y des Gate- Isolierfilms (17, 23, 25) 0,5 beträgt.
4. Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das die aktive Schicht (19, 24) bildende amorphe Siliziumkarbid mit einem Element der Gruppe III dotiert ist.
5. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 4, bei welchem das Element der Gruppe III Bor (B) ist.
6. Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das die aktive Schicht (19, 24) bildende amorphe Siliziumkarbid mit einem Element der Gruppe V dotiert ist.
7. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 6, bei welchem das Element der Gruppe V Phosphor (P) ist.
8. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 1, bei welchem die aktive Schicht (19, 24) durch eine alternierende Laminierung von Grabenschichten, die aus hydriertem amorphen Siliziumkarbid a-Si1-xCx:H bestehen, wobei x < 0,5, und Sperrschichten ausgebildet wird, die aus hydriertem amorphen Siliziumkarbid a-Si1-xCx:H bestehen, wobei x > 0,5.
9. Dünnfilintransistor nach Anspruch 8, bei welchem die Grabenschichten jeweils 2,5 nm (25 Å) dick sind, und die Sperrschichten jeweils 5 nm (50 Å) dick sind.
10. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 9, bei welchem Paare von Graben- und Sperrschichten zur Ausbildung der aktiven Schicht (19, 24) abgelagert sind.
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