JP2017175130A5

JP2017175130A5 - トランジスタ及び表示装置

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Publication number: JP2017175130A5
Application number: JP2017051128A
Authority: JP
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2019-06-27

Claims

絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、酸化物半導体膜と、を有するトランジスタであって、
前記ソース電極は、前記酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記ドレイン電極は、前記酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記ゲート電極は、前記絶縁膜を介して前記酸化物半導体膜と重なる領域を有し、
前記トランジスタは、
前記トランジスタのソース電圧を０Ｖ、ドレイン電圧を２０Ｖとしたときのドレイン電流−ゲート電圧特性における、ゲート電圧が−１０Ｖより大きく１０Ｖ以下の範囲において、
電界効果移動度の最大値が、４０ｃｍ ^２／Ｖｓ以上１５０ｃｍ ^２／Ｖｓ未満であり、
しきい値電圧が、−１Ｖ以上１Ｖ以下であり、
Ｓ値が、０．３Ｖ／ｄｅｃａｄｅ未満であり、
オフ電流が、１×１０ ^−１２Ａ／ｃｍ ^２未満である、
トランジスタ。
第１のゲート電極と、前記第１のゲート電極上の第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上の酸化物半導体膜と、前記酸化物半導体膜上の第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜上の第２のゲート電極と、前記第２のゲート電極上の第３の絶縁膜と、を有するトランジスタであって、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重なるチャネル領域と、前記第３の絶縁膜と接するソース領域と、前記第３の絶縁膜と接するドレイン領域と、を有し、
前記第１のゲート電極と前記第２のゲート電極とは、電気的に接続され、
前記トランジスタは、
前記トランジスタのソース電圧を０Ｖ、ドレイン電圧を２０Ｖとしたときのドレイン電流−ゲート電圧特性における、ゲート電圧が−１０Ｖより大きく１０Ｖ以下の範囲において、
電界効果移動度の最大値が、４０ｃｍ ^２／Ｖｓ以上１５０ｃｍ ^２／Ｖｓ未満であり、
しきい値電圧が、−１Ｖ以上１Ｖ以下であり、
Ｓ値が、０．３Ｖ／ｄｅｃａｄｅ未満であり、
オフ電流が、１×１０ ^−１２Ａ／ｃｍ ^２未満である、
トランジスタ。
請求項１または請求項２において、
前記トランジスタの電界効果移動度の前記最大値をμＦＥ（ｍａｘ）として表し、前記トランジスタのゲート電圧が２Ｖの電界効果移動度の値をμＦＥ（Ｖｇ＝２Ｖ）として表した場合、μＦＥ（ｍａｘ）／μＦＥ（Ｖｇ＝２Ｖ）が１以上１．５未満である、
トランジスタ。
請求項１または請求項２において、
前記トランジスタの電界効果移動度の前記最大値をμＦＥ（ｍａｘ）として表し、前記トランジスタのゲート電圧が２Ｖの電界効果移動度の値をμＦＥ（Ｖｇ＝２Ｖ）として表した場合、μＦＥ（ｍａｘ）／μＦＥ（Ｖｇ＝２Ｖ）が１．５以上３未満である、
トランジスタ。
絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、酸化物半導体膜と、を有するトランジスタであって、
前記ソース電極は、前記酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記ドレイン電極は、前記酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記ゲート電極は、前記絶縁膜を介して前記酸化物半導体膜と重なる領域を有し、
前記トランジスタは、
前記トランジスタのソース電圧を０Ｖ、ドレイン電圧を２０Ｖとしたときのドレイン電流−ゲート電圧特性における、ゲート電圧が−１０Ｖより大きく１０Ｖ以下の範囲において、
電界効果移動度の最大値が、１０ｃｍ ^２／Ｖｓ以上１００ｃｍ ^２／Ｖｓ未満であり、
しきい値電圧が、−１Ｖ以上１Ｖ以下であり、
Ｓ値が、０．３Ｖ／ｄｅｃａｄｅ未満であり、
オフ電流が、１×１０ ^−１２Ａ／ｃｍ ^２未満である、
トランジスタ。
第１のゲート電極と、前記第１のゲート電極上の第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上の酸化物半導体膜と、前記酸化物半導体膜上の第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜上の第２のゲート電極と、前記第２のゲート電極上の第３の絶縁膜と、を有するトランジスタであって、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重なるチャネル領域と、前記第３の絶縁膜と接するソース領域と、前記第３の絶縁膜と接するドレイン領域と、を有し、
前記第１のゲート電極と前記第２のゲート電極とは、電気的に接続され、
前記トランジスタは、
前記トランジスタのソース電圧を０Ｖ、ドレイン電圧を２０Ｖとしたときのドレイン電流−ゲート電圧特性における、ゲート電圧が−１０Ｖより大きく１０Ｖ以下の範囲において、
電界効果移動度の最大値が、１０ｃｍ ^２／Ｖｓ以上１００ｃｍ ^２／Ｖｓ未満であり、
しきい値電圧が、−１Ｖ以上１Ｖ以下であり、
Ｓ値が、０．３Ｖ／ｄｅｃａｄｅ未満であり、
オフ電流が、１×１０ ^−１２Ａ／ｃｍ ^２未満である、
トランジスタ。
請求項５または請求項６において、
前記トランジスタの電界効果移動度の前記最大値をμＦＥ（ｍａｘ）として表し、前記トランジスタのゲート電圧が２Ｖの電界効果移動度の値をμＦＥ（Ｖｇ＝２Ｖ）として表した場合、μＦＥ（ｍａｘ）／μＦＥ（Ｖｇ＝２Ｖ）が３以上１０未満である、
トランジスタ。
請求項１乃至７のいずれか一項において、
前記酸化物半導体膜は、
第１の領域と、第２の領域と、が混在した複合酸化物半導体を有し、
前記第１の領域は、インジウム、亜鉛、及び酸素の中から選ばれるいずれか一つまたは複数を主成分とする複数の第１のクラスタを有し、
前記第２の領域は、インジウム、元素Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）、亜鉛、及び酸素の中から選ばれるいずれか一つまたは複数を主成分とする複数の第２のクラスタを有し、
前記第１の領域は、前記複数の第１のクラスタが互いに繋がる部分を有し、
前記第２の領域は、前記複数の第２のクラスタが互いに繋がる部分を有する、
トランジスタ。
請求項８において、
前記インジウム、前記元素Ｍ、及び前記亜鉛の原子数比は、
Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３近傍であり、
前記Ｉｎが４の場合、前記元素Ｍが１．５以上２．５以下であり、且つ前記Ｚｎが２以上４以下である、
トランジスタ。
請求項８において、
前記インジウム、前記元素Ｍ、及び前記亜鉛の原子数比は、
Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６近傍であり、
前記Ｉｎが５の場合、前記元素Ｍが０．５以上１．５以下であり、且つ前記Ｚｎが５以上７以下である、
トランジスタ。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のトランジスタを有する表示装置であって、
表示部を有し、
前記表示部の画素トランジスタとして前記トランジスタを有する、表示装置。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のトランジスタを有する表示装置であって、
表示部と、前記表示部の駆動回路部と、を有し、
前記駆動回路部が前記トランジスタを有する、表示装置。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のトランジスタを有する表示装置であって、
表示部と、ゲートドライバを有し、
前記ゲートドライバが前記トランジスタを有する、表示装置。