TWI565072B - 場效應電晶體及製造場效應電晶體的方法 - Google Patents

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Description

場效應電晶體及製造場效應電晶體的方法
本發明涉及一種場效應電晶體，以及製造該場效應電晶體的方法。
近年來，已經積極地進行對主動矩陣顯示裝置(例如，液晶顯示裝置、發光顯示裝置、以及電泳顯示裝置)的研發，其中在形成的矩陣中排列的每個顯示像素設置由薄膜電晶體(TFT)構成的開關元件，該薄膜電晶體(TFT)是場效應電晶體(FET)。
在這些研發中，關注一種技術，即，使用氧化物半導體薄膜製造TFT，在TFT的通道形成區域中，該氧化物半導體薄膜具有高載子遷移率，並且在元件間的變化較少，該TFT被應用於電子裝置或光學裝置。例如，揭露了使用氧化鋅(ZnO)、In2O3、或In-Ga-Zn-O作為氧化物半導體薄膜的FET(參考，例如，PTL1)。
關於用於一種裝置的場效應電晶體，需要一種具有高場效應遷移率、高開/關比、且小絕對值的開啟電壓的場效應電晶體。
在大面積中顯示的顯示裝置具有由於電阻造成之自TFTs的線至通道的信號延遲的問題。因此，關於TFT的電極材料，需要使用具有低比電阻的材料。
當製造使用TFT的顯示裝置時，顯示元件層疊在所形成的TFT的頂部。因此，在形成TFT之後執行的程序中，執行熱處理或氧化氣氛處理。為此，需要使用一種電極材料，該電極材料不會造成通過在形成TFT之後所執行的熱處理或氧化氣氛處理的惡化。
PTL1揭露了適合作為半導體層的通道的氧化物半導體薄膜(例如，IGZO薄膜)的載子密度的範圍是1×1011cm-3或更大但是低於1×1018cm-3，較佳為1×1014cm-3或更大但是低於1×1017cm-3，更佳為1×1015cm-3或更大但是低於1×1016cm-3。
這是因為，當電子載子密度是1×1018cm-3或更大的氧化物被用作為TFT的通道時，不施加電晶體的閘極電壓的情況下，大電流可以通過源極電極與汲極電極之間，並且該TFT可以變為常開型TFT。為了製造適用於影像顯示裝置如發光裝置的常關型TFT，已經廣泛所公知的，具有低於1×1018cm-3的電子載子密度的氧化物被用作為TFT的通道。
所提出之用於通道的氧化物半導體層(IGZO)的較佳載子密度是小於1×1017cm-3(參考，例如，PTL2)。這是因為，如果載子密度大於上述範圍，所得薄膜電晶體可能變為常開型。此外，揭露了一種方法，其中具有高於氧化物半導體層的載子密度的氧化物導電材料作為源極-汲極電極層與氧化物半導體層之間的緩衝層，以實現降低氧化物半導體層與源極-汲極電極層之間的接觸電阻的目的。這是因為，當具有低比電阻的材料(例如，金)被用作為源極電極和汲極電極時，接觸電阻可能變大，其中具有低比電阻的材料(例如，金)適合當作為線或電極。在不設置緩衝層的情況下，具有低功函數的金屬如Al、Mo、以及Ti通常被用作為使用n型氧化物半導體作為主動層的TFT中的電極，以改善在主動層與源極電極和汲極電極之間的電接觸。然而，具有低功函數的金屬具有以下問題：在形成場效應電晶體之後執行的熱處理或氧化氣氛處理期間，該金屬被氧化以增加比電阻。
此外，所揭露的技術內容是為了獲得一種場效應電晶體，其通過控制電子載子密度n(cm-3)在1018<n<1020的範圍內而具有高遷移率和可靠性(參考，例如，PTL3)。在揭露的方法中，由鈦(Ti)/金(Au)/鈦(Ti)組成的結構被用作為源極電極和汲極電極。
此外，所揭露的技術內容是為了獲得一種通過控制電子載子密度n(cm-3)在n5×1018的範圍內而具有高場效應遷移率的薄膜電晶體(參考，例如，PTL4)。在所揭露的方法中，通過濺鍍而形成為薄膜的金(Au)被用作為源極電極和汲極電極。
此外，揭露了一種方法，其中半導體層和電極層通過塗佈而形成(參考，例如，PTL5)。至於使用氧化物半導體或源極-汲極電極層形成TFT的半導體層的方法，通常使用真空沉積或濺鍍。然而，為了執行這些方法的任意一種，具有需要複雜和昂貴的裝置的問題。此外，另一問題是難以形成大面積的薄膜。因此，通過塗佈而形成半導體層或電極層的方法被期望作為能夠使用簡單方式形成大面積的薄膜的方法。
因為電子載子密度較高，n型氧化物半導體趨向於顯現較高遷移率。因此，當n型氧化物半導體用於場效應電晶體時，因為電子載子密度較高，可能獲得較高開啟電流。
然而，在現有技術中，甚至在n型氧化物半導體的電子載子密度高的情況下，尚未提供一種具有對在形成場效應電晶體之後所執行的熱處理和氧化氣氛處理具有高阻抗且具有低比電阻的源極電極和汲極電極、不需要緩衝層、具有高場效應遷移率、具有高開/關比、以及具有小絕對值的開啟電壓的場效應電晶體。
因此，目前需要一種甚至在n型氧化物半導體的電子載子密度高的情況下，具有對在形成場效應電晶體之後所執行的熱處理和氧化氣氛處理具有高阻抗且具有低比電阻的源極電極和汲極電極、不需要緩衝層、具有高場效應遷移率、具有高開/關比、以及具有小絕對值的開啟電壓的場效應電晶體。
引用清單 專利文獻
PTL1：日本專利(JB)No.5118811
PTL2：日本專利申請特開(JA)No.20162546
PTL3：JA No.201103402
PTL4：JA No.2013-4555
PTL5：JP-A No.2010-283190
本發明旨在解決上述現有技術中的各種問題，並且實現下述目的。具體地，本發明的目的是提供一種場效應電晶體，其中甚至當n型氧化物半導體的載子密度高時，該場效應電晶體具有對在形成場效應電晶體之後執行的熱處理和氧化氣氛處理具有高阻抗性且具有低比電阻的源極電極和汲極電極，以及不需要緩衝層，而甚至在n型氧化物半導體的電子載子密度高的情況下，該場效應電晶體具有高場效應遷移率、高開/關比、以及小絕對值的開啟電壓。
用於解決上述問題的手段如下。
本發明的場效應電晶體包括：一閘極電極，被配置以施加閘極電壓；一源極電極和一汲極電極，該源極電極和該汲極電極被配置以輸出電流；一主動層，由一n型氧化物半導體構成，被設置為與該源極電極和該汲極電極接觸；以及一閘極絕緣層，設置在閘極電極與主動層之間；其中，源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大，以及其中，該n型氧化物半導體的電子載子密度是4.0×1017cm-3或更大。
本發明可以解決上述現有技術中的各種問題，並且可以提供一種場效應電晶體，其中甚至當n型氧化物半導體的載子密度高時，該場效應電晶體具有對在形成場效應電晶體之後執行的熱處理和氧化氣氛處理具有高阻抗性且具有低比電阻的源極電極和汲極電極，以及不需要緩衝層，而甚至在n型氧化物半導體的電子載子密度高的情況下，該場效應電晶體具有高場效應遷移率、高開/關比、以及小絕對值的開啟電壓。
1‧‧‧基底
2‧‧‧閘極電極
3‧‧‧閘極絕緣層
4‧‧‧源極電極
5‧‧‧汲極電極
6‧‧‧主動層
10‧‧‧場效應電晶體
20‧‧‧場效應電晶體
21‧‧‧基底
22‧‧‧主動層
23‧‧‧源極電極
24‧‧‧汲極電極
25‧‧‧閘極絕緣層
26‧‧‧閘極電極
30‧‧‧電容器
40‧‧‧場效應電晶體
100‧‧‧電視裝置
101‧‧‧主控制裝置
103‧‧‧調諧器
104‧‧‧AD轉換器(ADC)
105‧‧‧解調電路
106‧‧‧TS(傳輸流)解碼器
111‧‧‧聲音解碼器
112‧‧‧DA轉換器(DAC)
113‧‧‧聲音輸出電路
114‧‧‧揚聲器
121‧‧‧影像解碼器
122‧‧‧影像OSD合成電路
123‧‧‧影像輸出電路
124‧‧‧影像顯示裝置
125‧‧‧OSD繪圖電路
131‧‧‧記憶體
132‧‧‧操作裝置
141‧‧‧驅動介面(驅動IF)
142‧‧‧硬碟裝置
143‧‧‧光碟裝置
151‧‧‧IR光檢測器
152‧‧‧通信控制單元
210‧‧‧天線
220‧‧‧遠程控制發射器
300‧‧‧顯示單元
302、302’‧‧‧顯示元件
310‧‧‧顯示器
312‧‧‧陰極
314‧‧‧陽極
320、320’‧‧‧驅動電路
340‧‧‧有機EL薄膜層
342‧‧‧電子傳輸層
344‧‧‧發光層
346‧‧‧電洞傳輸層
350‧‧‧有機EL元件
360‧‧‧層間絕緣薄膜
361‧‧‧電容器
370‧‧‧液晶元件
400‧‧‧顯示控制裝置
402‧‧‧影像資料處理電路
404‧‧‧掃描線驅動電路
406‧‧‧資料線驅動電路
第1圖為說明底部閘極/底部接觸場效應電晶體之一示例的示意截面圖；第2圖為說明底部閘極/頂部接觸場效應電晶體之一示例的示意截面圖；第3圖為說明頂部閘極/底部接觸場效應電晶體之一示例的示意截面 圖；第4圖為說明頂部閘極/頂部接觸場效應電晶體之一示例的示意截面圖；第5A圖為說明根據本發明之製造場效應電晶體的方法的一示例的示意截面圖(第1部分)；第5B圖為說明根據本發明之製造場效應電晶體的方法的一示例的示意截面圖(第2部分)；第5C圖為說明根據本發明之製造場效應電晶體的方法的一示例的示意截面圖(第3部分)；第5D圖為說明根據本發明之製造場效應電晶體的方法的一示例的示意截面圖(第4部分)；第6圖為描述具有5.9×1015cm-3的載子密度的比較示例1的場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖；第7圖為描述具有1.0×1018cm-3的載子密度的示例1的場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖；第8圖為描述使用Mg-In基氧化物半導體薄膜(電子載子密度：5.9×1015cm-3)作為n型氧化物半導體，使用Al作為源極電極和汲極電極的場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖；第9圖為描述使用Mg-In基氧化物半導體薄膜(電子載子密度：1.0×1018cm-3)作為n型氧化物半導體，使用Al作為源極電極和汲極電極的場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖；第10圖為說明作為本發明的系統的電視裝置的一示例的示意圖；第11圖為解釋第10圖的影像顯示裝置的示意圖(第1部分)；第12圖為解釋第10圖的影像顯示裝置的示意圖(第2部分)；第13圖為解釋第10圖的影像顯示裝置的示意圖(第3部分)；第14圖為解釋本發明的顯示元件的一示例的示意圖；第15圖為描述有機EL元件和場效應電晶體在顯示元件中的排列的一示例的示意圖；第16圖為描述有機EL元件和場效應電晶體在顯示元件中的排列的另一示例的示意圖； 第17圖為說明有機EL元件之一示例的示意圖；第18圖為解釋顯示控制裝置的示意圖；第19圖為解釋液晶顯示器的示意圖；第20圖為解釋第19圖的顯示元件的示意圖；第21圖為描述具有5.2×1018cm-3的載子密度的示例18之場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖；第22圖為描述具有5.2×1018cm-3的載子密度的示例18之場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖；第23圖為描述具有5.7×1015cm-3的載子密度的比較示例3之場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖；以及第24圖為描述具有5.7×1015cm-3的載子密度的比較示例3之場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖。
(場效應電晶體)
本發明的場效應電晶體至少包括一閘極電極、一源極電極、一汲極電極、一主動層、以及一閘極絕緣層，必要時可以進一步包括其他元件。
本發明的場效應電晶體可以例如通過根據本發明之製造場效應電晶體的方法來製造。
在上述JP-B No.5118811和JP-A No.2010-62546中，揭露了一種通過控制氧化物半導體層的電子載子密度在1×1011cm-3至1×1018cm-3的範圍內而實現常關型電晶體操作的技術。在JP-B No.5118811中，金用於源極-漏極端，但是，具有大導電性的In-Ga-Zn-O無定形薄膜被引入在將成為通道的氧化物半導體層與金之間。
由於本案發明人進行的研究，可以確定，使用TFT不能獲得充分的電晶體操作，其中該TFT的主動層是由氧化物半導體薄膜構成，該氧化物半導體薄膜的載子密度是在1×1015cm-3或更大但是小於1×1016cm-3的範圍內，該範圍在JP-B No.5118811中被揭露作為較佳範圍，並且由金構成的源極電極和汲極電極是直接連接的。其理由如下。在具有高功函數的金 屬如金與具有低功函數的n型氧化物半導體接觸的情況下，蕭特基屏障形成在接觸介面，因此，可以認為電阻變高。
在JP-A No.2011-103402中，揭露了具有高遷移率和可靠性的場效應電晶體可以通過控制電子載子密度n(cm-3)在1018<n<1020的範圍內，並且使用鈦(Ti)/金(Au)/鈦(Ti)作為源極電極和汲極電極來獲得。在該電晶體中，在氧化物半導體的主動層與源極電極和汲極電極之間的接觸區域中電極的一側處的平面是鈦。
然而，由於本案發明人進行的研究，可以確定，使用場效應電晶體不能獲得高開/關比，該場效應電晶體使用具有1×1018cm-3或更大的電子載子密度的氧化物半導體，並且使用鈦作為源極電極和汲極電極。因為具有低功函數的金屬即鈦與氧化物半導體接觸，該氧化物半導體與該電極之間的電接觸優良。然而，不能從揭露在JP-B No.5118811和JP-A No.2010-62546中的理由中獲得高開/關比。
在JP-A No.2010-283190中，揭露了一種TFT，其中源極電極和汲極電極通過噴墨法塗覆Ag奈米顆粒來形成。
然而，由於本案發明人進行的研究，使用具有在1×1015cm-3或更大但是小於1×1016cm-3的範圍內的載子密度的氧化物半導體薄膜和通過塗佈Ag奈米顆粒形成的源極電極和汲極電極的TFT具有在氧化物半導體與電極之間的不好導電性，其中1×1015cm-3或更大但是小於1×1016cm-3的範圍被揭露為更較佳的範圍，並且不能獲得高場效應遷移率(以下可以被稱為「載子遷移率」)。通過塗佈隨後烘烤而形成並且具有低比電阻的薄膜通常是銀(Ag)或金(Au)。尚未有這樣一種技術，其中金屬材料如Al、Mo、以及Ti被形成為油墨，並且作為油墨被塗覆，隨後烘烤，從而形成薄膜。
除金屬材料之外，至於可以通過塗佈而形成為薄膜的導電材料，通常被公知為例如摻雜錫的氧化銦(ITO)。然而，通過塗佈形成的ITO薄膜的比電阻高於通過真空程序形成的薄膜的比電阻。在顯示裝置中，其中顯現大面積的顯示器，由於自TFT的線至通道的電阻而導致的信號的延遲變得明顯。因此，其不能被充分地應用為TFT的電極材料。
本案發明人已經基於與現有技術相關的研究結果做出如下研究。
本案發明人研究一種場效應電晶體，其中Mg-In基氧化物半導體被用作為n型氧化物半導體，Al被用作為源極電極和汲極電極，並且進行實驗以證實電晶體特性。通過下述霍爾效應測量裝置測量Mg-In基氧化物半導體的電子載子密度，其結果是5.9×1015cm-3。
第8圖為描述底部閘極/頂部接觸場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖，並且顯示了閘極電壓Vg與具有20V的源極-汲極電壓Vds的源極-汲極電流Ids之間的關係。在飽和區域中計算的場效應遷移率是4.6cm2/Vs。此外，在電晶體的開啟狀態(例如，Vg=20V)中的源極-汲極電流對關閉狀態(例如，Vg=-20V)中的源極-汲極電流的比(開/關比)是5.9×107。此外，閘極電壓(開啟電壓)是Vg=-2V，其中源極-汲極電流轉變為增加。
第9圖描述了製造的底部閘極/頂部接觸場效應電晶體的電流-電壓特性的測量結果，其中Mg-In基氧化物半導體的電子載子密度是1.0×1018cm-3。當閘極電壓是在-30V至+30V的範圍內時，該電晶體不轉變為完全的關狀態。具有Vg=20V的源極-汲極電流對具有Vg=-20V的源極-汲極電流的比是3.3×101。
在氧化物半導體的電子載子密度是1×1015cm-3至1×1016cm-3的情況下，具有低功函數的金屬被用作為源極電極和汲極電極，如上所述，可以獲得的電晶體特性是，場效應遷移率高，開/關比高，並且開啟電壓的絕對值小。
在另一方面，當電子載子密度是1.0×1018cm-3或更大時，獲得的電晶體特性是，開/關比小，開啟電壓的絕對值大。
鑒於性能，具有第8圖描述的性能的電晶體可以被適當地用於主動矩陣顯示裝置，但是，當在形成電晶體之後執行熱處理和氧化氣氛處理時，Al電極被惡化，因此，證實電晶體性能惡化。
因此，本案發明人製造一種使用金作為源極電極和汲極電極的場效應電晶體，並且進行實驗以證實所製造的場效應電晶體的電晶體特性。
第6圖(在比較示例1中載子密度是5.9×1015cm-3的情況)和第7圖(在示例1中載子密度是1.0×1018cm-3的情況)是描述使用金作為源極電極和汲極電極且Mg-In基氧化物半導體的電子載子密度分別為5.9×1015cm-3以及1.0×1018cm-3的場效應電晶體的電流-電壓特性的示意圖。
從第6圖可以理解的是，當電子載子密度是在1×1015cm-3至1×1016cm-3的範圍內，這被認為是更適合用作為使用n型氧化物半導體的電晶體，並且金被用作為源極電極和汲極電極時，開啟電流低，即，約1×10-9A，且電晶體幾乎不操作。這是因為，蕭特基屏障形成在具有相對高功函數的金和n型氧化物半導體接觸的平面上，因此接觸電阻變大。
在另一方面，當金被用作為具有1×1018cm-3或更大的電子載子密度的源極電極和汲極電極時，該範圍已經被習慣地認為是不適合用於使用n型氧化物半導體的電晶體的範圍，從第7圖可以發現，電晶體特性是：場效應遷移率高，即5.6cm2/Vs，具有Vg=20V的源極-漏極電流對具有Vg=-20V的源極-漏極電流的比(開/關比)高，即4.7×108，並且開啟電壓的絕對值小，即Vg=1.0V。
因為源極電極和汲極電極的材料和電子載子密度是變化的，第6圖至第9圖描述的電晶體由於n型氧化物半導體的電子載子密度與金的結合而顯現所需性能。
此外，本案發明人進行了實驗，以確定通過真空沉積如濺鍍和真空氣相沉積形成的金屬的功函數以及通過塗覆奈米顆粒形成的金屬的功函數。因此，已經發現，金屬薄膜的功函數根據薄膜形成方法表示不同值，並且通過塗覆奈米顆粒形成的金屬具有高於通過真空沉積形成的金屬的功函數，即使其是相同金屬。
例如，本案發明人進行實驗以確定通過真空沉積形成的金(Au)和銀(Ag)的功函數以及通過塗覆奈米顆粒或有機金屬化合物形成的金(Au)和銀(Ag)的功函數。因此，通過真空沉積形成的金(Au)和銀(Ag)的功函數分別為4.70eV至4.79eV和4.80eV至4.83eV。在另一方面，通過塗覆奈米顆粒或有機金屬化合物形成的金(Au)和銀(Ag)的功函數分別為4.90eV至5.10eV和5.05eV至5.30V。已經發現，通過塗覆奈米顆粒或有機金屬化合物形成的金屬具有高於通過真空沉積形成的金屬的功函數。
由於基於上述結果進行的進一步研究，已經發現，當源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大並且n型氧化物半導體的電子載子密度是4.0×1017cm-3或更大時，可以設置一種場效應電晶體，該場效應電晶體具有對在形成場效應電晶體之後執行的熱處理和氧化氣氛處理具有高阻抗且具有低比電阻的源極電極和汲極電極，不需要緩衝層，具有高電場遷移率，高開/關比，以及小絕對值的開啟電壓。
此外，已經發現一種場效應電晶體，其中源極電極和汲極電極均是通過塗覆奈米顆粒或有機金屬化合物(例如，Au,Ag,Ag/Pd，和Pt)而形成，具有高場效應遷移率，高開/關比，以及小絕對值的開啟電壓，甚至當n型氧化物半導體的電子載子密度大於5.0×1018cm-3時。
<閘極電極>
條件為一電極被配置以施加閘極電壓，則在無任何限制的情況下，閘極電極係根據意欲目的而適當地選擇。
在無任何限制的情況下，閘極電極的材料係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：金屬，如鉑、鈀、金、銀、銅、鋅、鋁、鎳、鉻、鉭、鉬、以及鈦；上述金屬的合金；以及上述金屬的混合物。此外，其又一示例包括：導電氧化物，如氧化銦、氧化鋅、氧化錫、氧化鎵、氧化鈮、摻雜錫(Sn)的In2O3(ITO)、摻雜鎵(Ga)的ZnO、摻雜鋁(Al)的ZnO、以及摻雜銻(Sb)的SnO2；其合成物；以及其混合物。
在無任何限制的情況下，閘極電極的平均厚度係根據意欲目的而適當地選擇，但是其平均厚度較佳在10nm至200nm，更佳在50nm至100nm。
<閘極絕緣層>
條件為一絕緣層形成在閘極電極和主動層之間，則在無任何限制的情況下，閘極絕緣層係根據意欲目的而適當地選擇。
在無任何限制的情況下，閘極絕緣層的材料係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：無機絕緣材料和有機絕緣材料。
無機絕緣材料的示例包括：氧化矽、氧化鋁、氧化鉭、氧化鈦、氧化釔、氧化鑭、氧化鉿、氧化鋯、氮化矽、氮化鋁、以及其混合物。
有機絕緣材料的示例包括：聚醯亞胺、聚醯胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、以及酚醛清漆樹脂。
在無任何限制的情況下，閘極絕緣層的平均厚度係根據意欲目的而適當地選擇，但是其平均厚度較佳為50nm至1,000nm，更佳為100nm至500nm。
<源極電極和汲極電極>
源極電極和汲極電極是被配置為輸出電流的電極。
源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大。
因為源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大，該源極電極和汲極電極對在形成場效應電晶體之後執行的熱處理或氧化氣氛處理的阻抗性變高，並且該源極電極和汲極電極的比電阻保持為低。
源極電極和汲極電極的材料較佳為金屬、合金、或兩者。這裏，用語「金屬、合金、或兩者」不排除所包含的雜質到不是不利地影響功函數和比電阻的程度。
金屬的示例包括：金、銀、鈀、鉑、鎳、銥、和銠。
合金包括顯現金屬導電性且由複數個金屬元件構成的合金，或金屬元件和非金屬元件的組合，其示例包括：固溶體、共晶、以及金屬互化物。
合金較佳為自由金、銀、鈀、鉑、鎳、銥、和銠組成的群組中選擇的複數個金屬的合金。
源極電極和汲極電極的每一個可以通過電性連接複數個金屬、複數個合金、或者單個或複數個金屬和單個或複數個合金的結合而形成。
源極電極和汲極電極較佳通過烘烤金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或其任意結合而形成。
金屬顆粒的示例包括：金顆粒、銀顆粒、鈀顆粒、鉑顆粒、鎳顆粒、銥顆粒、和銠顆粒。
合金顆粒的示例包括由上述合金的任意一個構成的顆粒。例如，合金顆粒是銀-鈀合金顆粒。
合金顆粒可以具有核殼結構、或層結構，由複數個上述金屬構成。
金屬顆粒和合金顆粒可以包含表面活性劑或分散劑，以改善顆粒在溶劑中的分散性，只要其不是不利地影響獲得的本發明的效果。此外，金屬顆粒和合金顆粒可以包含保護劑，以改善顆粒分散於溶劑時的儲存穩定性。
源極電極和汲極電極的每一個可以通過電性連接複數個金屬顆粒、複數個合金顆粒、或者單個或複數個金屬顆粒與單個或複數個合金顆粒的結合而形成。
條件為一化合物包含金屬和有機基團，則在無任何限制的情況下，有機金屬化合物係根據意欲目的而適當地選擇。術語「有機金屬化合物」在狹義上表示包含金屬-碳鍵的化合物。然而，在本說明書中，除金屬-碳鍵之外，術語「有機金屬化合物」還包括一種化合物，其中金屬和有機基團通過共價鍵、離子鍵、或配位鍵鍵結。
金屬-碳鍵的示例包括金屬-羰基鍵、金屬-烷基鍵、以及金屬-烯烴基鍵。通過金屬-碳鍵鍵結至金屬的有機基團的示例包括：羰基、烷基、烯基、以及炔基。
通過共價鍵鍵結至金屬的有機基團的示例包括烷氧基。
通過離子鍵鍵結至金屬的有機基團的示例包括：有機酸如羧酸和辛酸。
通過配位元鍵鍵結至金屬的有機基團的示例包括：乙醯丙酮基和硫醇基。
有機金屬化合物的示例包括：金屬乙炔化合物、金屬醇鹽、金屬羧酸鹽、以及金屬硫複合物。
源極電極和汲極電極較佳通過在液滴噴射系統中塗覆包含金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的塗佈液體，並且烘烤金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合而形成。液滴噴射系統的示例包括噴墨系統。
-塗佈液體-
條件為一塗佈液體，包含：金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合，則在無任何限制的情況下，塗佈液體係根據意欲目的而適當地選擇。該塗佈液體較佳為一種包含金顆粒、銀顆粒、銀-鈀合 金顆粒、鈀顆粒、鉑顆粒、鎳顆粒、銥顆粒、銠顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的塗佈液體。
在無任何限制的情況下，金屬顆粒和合金顆粒的形狀根據意欲目的而適當地選擇，並且其示例包括：球形、橢圓形、以及多面體形。於其中，球形是較佳的。注意，球形不限制於球體。
在無任何限制的情況下，金屬顆粒或合金顆粒的平均粒徑係根據意欲目的而適當地選擇，但是其上限較佳為1μm或更小，更佳為500nm或更小，尤其較佳為100nm或更小。該平均粒徑的下限較佳為1nm或更大，更佳為5nm或更大。
眾所周知，當金屬奈米顆粒的平均粒徑是數奈米至數十個奈米時，金屬奈米顆粒通常可以在明顯低於塊狀金屬的熔點的溫度下被燒結。降低烘烤溫度的效果通過設定平均粒徑為1nm至10nm的範圍而可被預期。在使用液滴噴射系統如噴墨形成源極電極和汲極電極的情況下，可以認為，小平均粒徑可以有助於防止噴嘴的堵塞。
塗佈液體可以包含有機溶劑。有機溶劑的示例包括：碳氫化合物，如十四烷；環烴，如環己烷和環十二烯(cyclododecene)；芳香(族)烴，如甲苯、二甲苯、以及均三甲基苯；乙二醇醚，如二乙二醇單乙醚；單甲基醚(monoalcohol ether)，如乙二醇單甲基醚；多元醇，如乙二醇和丙二醇；以及單醇(monoalcohol)，如丁醇。這些可以單獨使用，或者結合使用。
源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大，較佳為5.00eV或更大。當功函數小於4.90eV時，很難穩定地實現高開/關比和小絕對值的開啟電壓在高電子載子密度的條件下。在無任何限制的情況下，功函數的上限係根據意欲目的而適當地選擇，但是功函數較佳為6.00eV或更少。
可以實施功函數的測量，例如，憑藉在空氣AC-2(由理研實業股份有限公司(RIKEN KEIKI Co.,Ltd.)製造)中的光電子能譜儀。
在無任何限制的情況下，源極電極和汲極電極的平均厚度係根據意欲目的而適當地選擇，但是其平均厚度較佳為10nm至500nm，更佳為50nm至200nm。
<主動層>
主動層被設置為與源極電極和汲極電極接觸。
主動層由n型氧化物半導體構成。
n型氧化物半導體的電子載子密度是4.0×1017cm-3或更大，較佳為1.0×1018cm-3或更大，更佳為5.1×1018cm-3或更大，尤其較佳為7.5×1018cm-3或更大。在無任何限制的情況下，電子載子密度的上限係根據意欲目的而適當地選擇，但是，電子載子密度較佳為1.0×1020cm-3或更低，更佳為5.0×1019cm-3或更低。
當電子載子密度低於4.0×1017cm-3時，所得場效應電晶體不能獲得優良電晶體特性。
當電子載子密度大於1.0×1020cm-3時，很難獲得高開/關比，以及小絕對值的開啟電壓。
電子載子密度可以測量，例如，憑藉霍爾效應測量裝置。
霍爾效應是一種當施加垂直於電流的磁場時而使電動勢產生在橫向於電流和磁場的方向上的現象，並且主要用於識別載子密度、遷移率、以及半導體的載子類型。
霍爾效應測量裝置的示例包括比電阻/霍爾效應測量系統ResiTest8300(由東陽株式會社(TOYO Corporation)製造)。
條件為n型氧化物半導體具有4.0×1017cm-3或更大的電子載子密度，則在無任何限制的情況下，n型氧化物半導體係根據意欲目的而適當地選擇。然而，n型氧化物半導體較佳包含銦、鋅、錫、鎵、鈦、或者其任意結合。
n型氧化物半導體的示例包括：ZnO、SnO2、In2O3、TiO2、以及Ga2O3。此外，也可以使用包含複數個金屬的氧化物，如In-Zn基氧化物、In-Sn基氧化物、In-Ga基氧化物、Sn-Zn基氧化物、Sn-Ga基氧化物、Zn-Ga基氧化物、In-Zn-Sn基氧化物、In-Ga-Zn基氧化物、In-Sn-Ga基氧化物、Sn-Ga-Zn基氧化物、In-Al-Zn基氧化物、Al-Ga-Zn基氧化物、Sn-Al-Zn基氧化物、In-Hf-Zn基氧化物、以及In-Al-Ga-Zn基氧化物。
因為獲得高場效應遷移率，n型氧化物半導體較佳包含銦、鋅、錫、鎵、鈦、或者其任意結合，以及鹼土金屬，並且電子載子密度容易適當地控制。更佳，n型氧化物半導體包含銦和鹼土金屬。
鹼土金屬的示例包括：鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、以及鐳。
氧化銦根據氧缺陷的數量改變其電子載子密度在約1018cm-3至約1020cm-3的範圍內。應該注意的是，氧化銦趨向於導致氧缺陷，並且有非故意的氧缺陷可以形成在形成氧化物半導體薄膜之後的下一步驟中的情況。形成主要由兩種金屬構成的氧化物是尤其較佳的，該金屬為銦和鹼土金屬，其中該鹼土金屬比銦更容易地鍵結至氧氣，因為可以防止非故意的氧缺陷的形成，並且電子載子密度被適當地控制，當氧化物的成分被容易地控制時。
主動層的電子載子密度可以通過構成主動層的元件、製造程序條件、以及在形成主動層之後執行的後處理被控制為適當的範圍。
在無任何限制的情況下，主動層的平均厚度係根據意欲目的而適當地選擇，但是其平均厚度較佳為1nm至200nm，更佳為2nm至100nm。
在無任何限制的情況下，場效應電晶體的結構係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：底部閘極/底部接觸型(第1圖)、底部閘極/頂部接觸型(第2圖)、頂部閘極/底部接觸型(第3圖)、以及頂部閘極/頂部接觸型(第4圖)。
在第1圖至第4圖中，1為基底，2為閘極電極，3為閘極絕緣層，4為源極電極，5為汲極電極，以及6為主動層。
場效應電晶體不需要緩衝層，因為其載子密度為4.0×1017cm-3或更大，因此，在氧化物半導體與源極電極和汲極電極之間的接觸表面的接觸電阻不是變大。
本發明的場效應電晶體被適當地用作為液晶顯示器、有機EL顯示器、或者電致變色顯示器的像素驅動電路，或者邏輯電路的場效應電晶體。
(製造場效應電晶體的方法) <第一製造方法>
根據本發明中形成場效應電晶體的方法(第一製造方法)至少包括：源極電極和汲極電極形成步驟，必要時可以進一步包括其他步驟，如閘極電極形成步驟、閘極絕緣層形成步驟、以及主動層形成步驟。
形成場效應電晶體的方法是形成本發明的場效應電晶體的方法。
<<閘極電極形成步驟>>
條件為一閘極電極形成步驟包含在基底上形成閘極電極，則在無任何限制的情況下，該閘極電極形成步驟係根據意欲目的而適當地選擇。其示例包括：(i)包含在通過濺鍍或浸塗形成薄膜之後，通過微影法圖案化薄膜的步驟；以及(ii)包含通過印刷程序如噴墨印刷、奈米壓印、以及凹版印刷而直接地形成所需形狀的薄膜的步驟。
-基底-
在無任何限制的情況下，基底的形狀、結構、以及尺寸係根據意欲目的而適當地選擇。
在無任何限制的情況下，基底的材料係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括玻璃基底和塑膠基底。
在無任何限制的情況下，玻璃基底係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括非鹼性玻璃和矽石玻璃。
在無任何限制的情況下，塑膠基底係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：聚碳酸酯(PC)、聚醯亞胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。注意，預處理，如氧電漿、UV臭氧、以及UV輻射清洗較佳執行在基底上以清洗其表面和改善與另一層的黏著性。
<<閘極絕緣層形成步驟>>
條件為一種閘極絕緣層形成步驟，包含在閘極電極上形成閘極絕緣層，則在無任何限制的情況下，該閘極絕緣層形成步驟係根據意欲目的而適當地選擇。其示例包括：(i)包含在通過濺鍍或浸塗形成薄膜之後，通過微影法法圖案化薄膜的步驟；以及(ii)包含通過印刷程序如噴墨印刷、奈米壓印、以及凹版印刷而直接地形成所需形狀的薄膜的步驟。
<<源極電極和汲極電極形成步驟>>
源極電極和汲極電極形成步驟是包括在閘極絕緣層上塗覆包含金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的塗佈液體，以 及烘烤金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的步驟，從而形成源極電極和汲極電極。
由於源極電極和汲極電極形成步驟的結果，源極電極和汲極電極至少於其間具有間隔地形成在閘極絕緣層上。
在無任何限制的情況下，塗覆方法係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：網版印刷、滾塗、浸塗、旋塗、噴墨印刷、以及奈米壓印。
當噴墨印刷或奈米壓印被用作為塗覆方法時，可以在室溫下塗覆該塗佈液體。通過將待塗佈的基底(例如，閘極絕緣層)加熱至約25℃至約50℃的範圍內，在沉積塗佈液體之後就可以防止在待塗佈的基底的表面上的塗佈液體的浸濕和擴散。
在塗覆之後，較佳實施乾燥和烘烤。
條件為乾燥是在可以去除塗佈液體中的揮發成分的條件下執行，則在無任何限制的情況下，乾燥係根據意欲目的而適當地選擇。注意，不需要通過乾燥完全地去除該揮發成分，只要該揮發成分被去除至烘烤不是不利地影響的程度。
條件為烘烤溫度等於或低於待塗佈的基底的熱變形溫度，則在無任何限制的情況下，烘烤的溫度係根據意欲目的而適當地選擇。烘烤溫度較佳為180℃至600℃。
在無任何限制的情況下，烘烤氣氛係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：包含氧氣的氣氛，如氧氣和空氣。此外，烘烤氣氛可以為惰性氣體如氮氣。
在無任何限制的情況下，烘烤的持續時間係根據意欲目的而適當地選擇。
<<主動層形成步驟>>
條件為一種主動層形成步驟包括至少在將成為通道區域的閘極絕緣層上形成由n型氧化物半導體構成的主動層的步驟，則在無任何限制的情況下，該主動層形成步驟係根據意欲目的而適當地選擇。其示例包括：物理氣相沉積(物理氣相生長)，如濺鍍和脈衝鐳射沉積(PLD)；化學氣相沉積，如電漿CVD；溶液塗佈方法，如溶膠-凝膠法；以及其他傳統薄膜形 成方法。該主動層的圖案化方法的示例包括：使用陰影遮罩的方法、使用微影法的方法、以及包含通過印刷或噴墨印刷直接地形成所需形狀的薄膜的方法。
當主動層形成步驟以及源極電極和汲極電極形成步驟被實施時，主動層形成在源極電極和汲極電極之間。
當使用物理氣相沉積如濺鍍時，可以使用薄膜形成氣氛中氧氣的數量來控制n型氧化物半導體中氧氣的數量。在通過n型氧化物半導體的氧缺陷產生電子載子的情況下，n型氧化物半導體的電子載子密度可以通過降低薄膜形成氣氛的氧氣數量而增加。
此外，可以通過在形成n型氧化物半導體之後實施熱處理來控制薄膜中的氧氣含量。在此情況下，n型氧化物半導體的電子載子密度可以通過調節加熱溫度、加熱持續時間、加熱速度、冷卻速度、以及加熱氣氛(氣體成分、壓力)被控制為預定值。
當使用濕處理程序如溶液塗佈方法時，n型氧化物半導體中的電子載子密度可以通過調節在塗佈之後執行的熱處理的條件，具體地，烘烤溫度、烘烤持續時間、加熱速度、冷卻速度、以及烘烤氣氛(氣體成分、壓力)而被控制在預定值。此外，電子載子密度可以通過在烘烤之後進一步實施熱處理而被控制。
在第一製造方法中，實施源極電極和汲極電極形成步驟以及主動層形成步驟的順序並未受到限制。可以在源極電極和汲極電極形成步驟之後執行主動層形成步驟。或者，可以在主動層形成步驟之後執行源極電極和汲極電極形成步驟。
當在第一製造方法中在源極電極和汲極電極形成步驟之後執行主動層形成步驟時，可以製造底部閘極/底部接觸場效應電晶體。
當在第一製造方法中在主動層形成步驟之後執行源極電極和汲極電極形成步驟時，可以製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。
下面參考第5A圖至第5D圖解釋底部閘極/頂部接觸場效應電晶體的製造方法。
首先，由鋁構成的導電薄膜通過濺鍍形成在由玻璃基板構成的基底1上，通過蝕刻圖案化所形成的導電薄膜，從而形成閘極電極2(第5A圖)。
隨後，由SiO2構成的閘極絕緣層3通過濺鍍形成在閘極電極2和基底1上，以覆蓋閘極電極2(第5B圖)。
然後，n型氧化物半導體薄膜通過濺鍍形成在閘極絕緣層3上，通過蝕刻圖案化所形成的氧化物半導體薄膜，從而形成主動層6(第5C圖)。
隨後，通過液滴噴射系統如噴墨系統塗覆包含金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的塗佈液體，以覆蓋部分主動層6，隨後執行熱處理，從而形成源極電極4和汲極電極5(第5D圖)。
以如上所述的方式，製造場效應電晶體。
<第二製造方法>
根據本發明之製造場效應電晶體的方法(第二製造方法)至少包括源極電極和汲極電極形成步驟，必要時可以進一步包括其他步驟。
製造場效應電晶體的方法(第二製造方法)是製造本發明的場效應電晶體的方法。
<<源極電極和汲極電極形成步驟>>
源極電極和汲極電極形成步驟是塗覆包含金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的塗佈液體至少於一基底上，並且烘烤金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合，從而形成源極電極和汲極電極。
如同源極電極和汲極電極形成步驟的結果，源極電極和汲極電極至少於其間具有間隔地形成在基底上。
-基底-
在無任何限制的情況下，基底係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：在第一製造方法中列為基底的那些示例。
源極電極和汲極電極形成步驟的示例包括在第一製造方法中列為源極電極和汲極電極形成步驟的方法。
<<主動層形成步驟>>
條件為一種主動層形成步驟包括：至少在即將成為通道區域的基底上形成由n型氧化物半導體構成的主動層，則在無任何限制的情況下，該主動層形成步驟係根據意欲目的而適當地選擇。
主動層形成步驟的示例包括在第一製造方法中列為主動層形成步驟的方法。
當主動層形成步驟，以及源極電極和汲極電極形成步驟被實施時，主動層形成在源極電極和汲極電極之間。
<<閘極絕緣層形成步驟>>
條件為一種閘極絕緣層形成步驟包括：在主動層上形成閘極絕緣層，則在無任何限制的情況下，該閘極絕緣層形成步驟係根據意欲目的而適當地選擇。其示例包括：在第一製造方法中列為閘極絕緣層形成步驟的方法。
<<閘極電極形成步驟>>
條件為一種閘極電極形成步驟包括：在閘極絕緣層上形成閘極電極，則在無任何限制的情況下，該閘極電極形成步驟係根據意欲目的而適當地選擇。其示例包括：在第一製造方法中列為閘極電極形成步驟的方法。
在第二製造方法中，實施源極電極和汲極電極形成步驟以及主動層形成步驟的順序並未受到限制。主動層形成步驟可以在源極電極和汲極電極形成步驟之後執行。或者，源極電極和汲極電極形成步驟可以在主動層形成步驟之後執行。
當在第二製造方法中在源極電極和汲極電極形成步驟之後執行主動層形成步驟時，可以製造頂部閘極/底部接觸場效應電晶體。
當在第二製造方法中在主動層形成步驟之後執行源極電極和汲極電極形成步驟時，可以製造頂部閘極/頂部接觸場效應電晶體。
根據本發明的場效應電晶體，n型氧化物半導體的電子載子密度高(4.0×1017cm-3或更大)，與n型氧化物半導體接觸的源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大。因此，本發明的場效應電晶體可以實現高場效應遷移率、高開/關比、以及小絕對值的開啟電壓。
因為在本發明的場效應電晶體中源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大，電極未被在形成場效應電晶體之後所執行的熱處理或氧化氣氛處理而氧化，可以獲得特性未被惡化的場效應電晶體。此外，使用具有低比電阻的金屬作為電極材料可以保持線的電阻低，因而不會導致信號延遲的問題。
此外，不需要提供在n型氧化物半導體與源極電極和汲極電極之間的接觸介面引入緩衝層的步驟，以改善n型氧化物半導體與源極電極和汲極電極之間的電接觸，並且該源極電極和汲極電極以及線可以使用相同材料形成。因此，製造程序簡化。
此外，具有4.90eV或更大的功函數的源極電極和汲極電極可以通過塗佈包含金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的塗佈液體，隨後烘烤而形成為具有低比電阻的薄膜。因此，印刷程序，如液滴噴射系統(例如，噴墨系統)可以應用於場效應電晶體的製造程序，因此，可以選擇簡化且可以形成大面積薄膜的製造方法。
(顯示元件)
本發明的顯示元件至少包括：一光控元件；以及一驅動電路，被配置以驅動該光控元件，必要時可以進一步包括其他元件。
<光控元件>
條件為一種光控元件被配置為根據驅動信號控制光線輸出的元件，則在無任何限制的情況下，該光控元件係根據意欲目的而適當地選擇。其示例包括：電致發光(EL)元件、電致變色(EC)元件、液晶元件、電泳元件、以及電潤濕元件。
<驅動電路>
條件為一種驅動電路包括本發明的場效應電晶體，則在無任何限制的情況下，該驅動電路係根據意欲目的而適當地選擇。
<其他元件>
在無任何限制的情況下，其他元件係根據意欲目的而適當地選擇。
因為顯示元件包含本發明的場效應電晶體，實現高速驅動，其使用壽命長，並且可以降低元件之間的差異。甚至當顯示元件的變化隨著時間出現時，驅動電晶體可以在恆定的閘極電極上操作。
(影像顯示裝置)
本發明的影像顯示裝置至少包括：複數個顯示元件、複數條線、以及一顯示控制裝置，必要時可以進一步包括其他元件。
<複數個顯示元件>
條件為複數個顯示元件是本發明的複數個顯示元件以矩陣形式排列，則在無任何限制的情況下，該複數個顯示元件係根據意欲目的而適當地選擇。
<複數條線>
條件為複數條線能夠獨立地施加閘極電壓和影像資料信號至顯示元件中的每一個場效應電晶體，則在無任何限制的情況下，該複數條線係根據意欲目的而適當地選擇。
<顯示控制裝置>
條件為一種顯示控制裝置可以通過線根據影像資料獨立地控制每一個場效應電晶體的閘極電壓和信號電壓，則在無任何限制的情況下，該顯示控制裝置係根據意欲目的而適當地選擇。
<其他元件>
在無任何限制的情況下，其他元件係根據意欲目的而適當地選擇。
因為影像顯示裝置包括本發明的顯示元件，可以降低元件間的差異，並且可以顯示高品質的大螢幕影像。
(系統)
本發明的系統至少包括本發明的影像顯示裝置，以及影像資料產生裝置。
該影像資料產生裝置被配置以基於待顯示的影像資訊產生影像資料，並且輸出產生的影像資料至影像顯示裝置。
因為該系統配備有本發明的影像顯示裝置，可以高度精確地顯示影像資訊。
下面將參考所附圖式解釋本發明的顯示元件、影像顯示裝置、以及系統。
首先，參考第10圖，電視裝置被解釋為本發明的系統。
在第10圖中，電視裝置100配備有一主控制裝置101、一調諧器103、一AD轉換器(ADC)104、一解調電路105、一TS(傳輸流)解碼器106、一聲音解碼器111、一DA轉換器(DAC)112、一聲音輸出電路113、一揚聲器114、一影像解碼器121、一影像OSD合成電路122、一影像輸出電路123、一影像顯示裝置124、一OSD繪圖電路125、一記憶體131、一操作裝置132、一驅動介面(一驅動IF)141、一硬碟裝置142、一光碟裝置143、一IR光檢測器151、以及一通信控制單元152。
影像解碼器121、影像OSD合成電路122、影像輸出電路123、以及OSD繪圖電路125構成影像資料產生裝置。
主控制裝置101由CPU、快閃ROM以及RAM構成，並且被配置以控制整個電視裝置100。
在快閃ROM中，儲存寫有可以使用CPU解碼的代碼的程式、以及用於在CPU中處理的各種資料。
此外，RAM是用於操作的記憶體。
調諧器103被配置以從被天線210所接收的廣播波選擇預先設定的通道。
ADC 104被配置以將調諧器103的輸出信號(類比資訊)轉換為數位資訊。
解調電路105被配置以解調來自ADC 104的數位資訊。
TS解碼器106被配置以TS解碼解調電路105的輸出信號，以分離為聲音資訊和影像資訊。
聲音解碼器111被配置以解碼來自TS解碼器106的聲音資訊。
DA轉換器(DAC)112被配置以將聲音解碼器111的輸出信號轉換為類比信號。
聲音輸出電路113被配置以輸出DA轉換器(DAC)112的輸出信號至揚聲器114。
影像解碼器121被配置以解碼來自TS解碼器106的影像資訊。
影像OSD合成電路122被配置以合成影像解碼器121的輸出信號和OSD繪圖電路125的輸出信號。
影像輸出電路123被配置以輸出影像OSD合成電路122的輸出信號至影像顯示裝置124。
OSD繪圖電路125配備有字元發生器，以在影像顯示裝置124的螢幕上顯示字元或圖形，並且被配置以基於來自操作裝置132和IR光檢測器151的指令產生包括顯示資訊的信號。
記憶體131被配置以暫時地儲存音頻-視訊(AV)資料。
操作裝置132配備有一輸入介質(圖中未顯示)，如控制面板，並且被配置以向主控制裝置101通知各種資訊，這些資訊已經被使用者輸入。
驅動IF 141是互動式通信介面。作為一示例，驅動IF是根據AT附加分組介面(ATAPI)。
硬碟裝置142由硬碟以及被配置以驅動硬碟的驅動裝置構成。該驅動裝置記錄資料在硬碟上，並且複製在硬碟中記錄的資料。
光碟裝置143記錄資料在光碟(例如，DVD)上，並且複製在光碟上記錄的資料。
IR光檢測器151接收來自遠端控制發射器220的光信號，並且報告至主控制裝置101。
通信控制單元152控制與網際網路的通信。可以經由網際網路獲得各種類型的資訊。
第11圖為說明本發明的影像顯示裝置的一示例的示意圖。
第11圖中，影像顯示裝置124包括：一顯示單元300、以及一顯示控制裝置400。
如第12圖所示，顯示單元300包括一顯示器310，其中複數個(在此情況下，數量「n」×數量「m」)顯示元件302以矩陣形式排列。
此外，如第13圖所示，顯示器310包括：沿X軸方向以恆定間隔排列的「n」條掃描線(X0,X1,X2,X3,...Xn-2,Xn-1)；沿Y軸方向以恆定間隔排列的「m」條資料線(Y0,Y1,Y2,Y3,...Ym-1)；以及沿Y軸方向以恆定間隔排列的「m」條電流供應線(Y0i,Y1i,Y2i,Y3i,...Ym-1i)。
如上所述，顯示元件可以掃描線和資料線來指定。
下面將參考第14圖解釋本發明的顯示元件。
第14圖為說明本發明的顯示元件的一示例的示意圖。
如第14圖中的一示例所示，顯示元件包括：一有機電致發光(EL)元件350；以及一驅動電路320，被配置以發射來自有機EL元件350的光線。具體地，顯示器310是所謂主動矩陣系統的有機EL顯示器。此外，顯示器310是32英寸彩色顯示器。注意，顯示器的尺寸不侷限於上述尺寸。
第15圖說明有機EL元件350與在顯示元件302中作為驅動電路的場效應電晶體20之間的位置關係的一示例。在此示例中，有機EL元件350被設置為緊鄰場效應電晶體20。注意，場效應電晶體10和電容器(圖中未顯示)均形成在相同基板上。
雖然第15圖未說明，較佳的是，鈍化膜被設置在主動層22之上。至於鈍化膜的材料，SiO2、SiNx、Al2O3、或者含氟聚合物被適當地使用。
如第16圖所示，例如，有機EL元件350可以設置在場效應電晶體20上。在此情況下，閘極電極26需要為透明。因此，關於閘極電極26，使用透明導電氧化物，如ITO、In2O3、SnO2、ZnO、摻雜Ga的ZnO、摻雜Al的ZnO、以及摻雜Sb的SnO2。注意，附圖標記360表示層間絕緣薄膜(平整膜)。關於層間絕緣薄膜，可以使用聚醯亞胺或丙烯酸樹脂。
第17圖為說明有機EL元件的一示例的示意圖。
在第17圖中，有機EL元件350包括：一陰極312、一陽極314、以及一有機EL薄膜層340。
在無任何限制的情況下，陰極312的材料係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：鋁(Al)、鎂(Mg)-銀(Ag)合金、鋁(Al)-鋰(Li)合金、以及銦錫氧化物(ITO)。注意，具有其充分厚度的鎂(Mg)-銀(Ag)合金形成高反射電極，並且其極薄的薄膜(小於約20nm)構成半透明電極。在第17圖中，光線從陽極的一側輸出，但是，通過使陰極為透明或者半透明電極而可以使光線從陰極的一側輸出。
在無任何限制的情況下，陽極314的材料係根據意欲目的而適當地選擇，其示例包括：銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、以及銀 (Ag)-釹(Nd)合金。注意，在使用銀合金的情況下，所得電極變為高反射電極，其適於從陰極的一側輸出光線。
有機EL薄膜層340包括：一電子傳輸層342、一發光層344、以及一電洞傳輸層346。該電子傳輸層342連接至陰極312，該電洞傳輸層346連接至陽極314。當預定電壓施加於陽極314與陰極312之間時，發光層344發射光線。
這裏，電子傳輸層342和發光層344可以形成一層。此外，電子注入層可以被設置在電子傳輸層342與陰極312之間。此外，電洞注入層可以被設置在電洞傳輸層346與陽極314之間。
此外，至於光控元件，上面解釋了所謂的「底部發射」有機EL元件，其中光線從基板的一側輸出。然而，該光控元件可以為「頂部發射」有機EL元件，其中光線從基板的相對側輸出。
解釋第14圖中的驅動電路320。
驅動電路320包括：兩個場效應電晶體10、20；以及一電容器30。
場效應電晶體10具有開關元件的功能。場效應電晶體10的閘極電極G連接至預定的掃描線，場效應電晶體10的源極電極S連接至預定的資料線。此外，場效應電晶體10的汲極電極D連接至電容器30的一端。
場效應電晶體20被配置以提供電流至有機EL元件350。場效應電晶體20的閘極電極G連接至場效應電晶體10的汲極電極D。場效應電晶體20的汲極電極D連接至有機EL元件350的陽極314，場效應電晶體20的源極電極S連接至預定的電流供應線。
電容器30被配置以儲存場效應電晶體10的狀態，即，資料。電容器30的另一端連接至預定的電流供應線。
因為場效應電晶體10轉變至「開啟」狀態，影像資料經由信號線Y2儲存在電容器30中。甚至在場效應電晶體10轉變至「關閉」狀態之後，場效應電晶體20保持在對應於影像資料的「開啟」狀態，以驅動有機EL元件350。
第18圖為說明本發明影像顯示裝置之另一示例的示意圖。
在第18圖中，影像顯示裝置包括：一顯示元件302、線(掃描線、資料線、以及電流供應線)、以及一顯示控制裝置400。
顯示控制裝置400包括：一影像資料處理電路402、一掃描線驅動電路404、以及一資料線驅動電路406。
影像資料處理電路402基於影像輸出電路123的輸出信號判定顯示器中複數個顯示元件302的亮度。
掃描線驅動電路404根據影像資料處理電路402的指令獨立地施加電壓至第「n」條掃描線。
資料線驅動電路406根據影像資料處理電路402的指令獨立地施加電壓至第「m」條資料線。
上述實施例解釋了光控元件是有機EL元件的情況，但是光控元件不侷限於有機EL元件。例如，光控元件可以為電致變色元件。在此情況下，顯示器是電致變色顯示器。
此外，光控元件可以為液晶元件。在此情況下，顯示器是液晶顯示器，顯示元件302’不需要電流供應線，如第19圖所示。此外，如第20圖所示，驅動電路320’可以由一個場效應電晶體40組成，該場效應電晶體40與場效應電晶體10和20相同。在場效應電晶體40中，閘極電極G連接至預定掃描線，源極電極S連接至預定資料線。此外，汲極電極D連接至電容器361和液晶元件370的像素電極。
此外，光控元件可以為電泳元件、無機EL元件、或者電潤濕元件。
上面解釋了本發明的系統是電視裝置的情況，但是該系統不侷限於此，只要該系統包括影像顯示裝置124作為顯示影像和資訊的裝置。例如，該系統可以為電腦系統，其中電腦(包括個人電腦)連接至影像顯示裝置124。
此外，影像顯示裝置124可以被用作為移動資訊裝置(例如，行動電話、可擕式音樂播放器、可擕式視訊播放器、電子書、個人數位助理(PDA)、或者攝影裝置(例如，靜態照相機、攝像機))中的顯示單元。影像顯示裝置124可以被用作為傳輸系統(例如，汽車、飛機、火車、以及輪船)中各種類型資訊的顯示單元。此外，影像顯示裝置124可以被用 作為用於測量裝置、分析裝置、醫療設備、或者廣告媒介中各種類型的資訊的顯示單元。
示例
下面解釋本發明的示例，但是下面的示例不應該被解釋為以任意方式限制本發明的範圍。
(示例1) <場效應電晶體之製造> -閘極電極之形成-
在玻璃基板上，Al通過氣相沉積被沉積以具有100nm的厚度，然後，沉積的Al通過微影法和蝕刻被圖案化為線的形式，從而形成閘極電極。
-閘極絕緣層之形成-
通過電漿CVD形成SiO2薄膜，以具有200nm的厚度，從而形成閘極絕緣層。
-主動層之形成-
在形成的絕緣層上，通過在JP-A No.2010-74148的實施例中描述的方法中的濺鍍形成Mg-In基氧化物半導體薄膜(主動層)。至於靶材，使用具有成分為In2MgO4的多晶燒結固結物。濺鍍室中的背壓被設定為2×10-5Pa。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.3Pa。通過調節氧氣的流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量和電子載子密度。表1描述了在濺鍍期間的氧氣流動率。
獲得的氧化物半導體薄膜(主動層)的厚度是50nm。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，金奈米金屬油墨(由優貝克科技公司(ULVAC,Inc.)製造的Au-1Chb，平均粒徑：5nm，金屬含量：50%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中加熱30分鐘，以形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
以上述方式，製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。
-用於功函數測量的元件之製造-
為了測量功函數，通過以與形成源極電極和汲極電極相同的方式在玻璃基板上形成金屬薄膜獲得用於功函數測量的元件。
<用於霍爾效應測量的元件之製造> -n型氧化物半導體薄膜之形成-
以與上述形成場效應電晶體的主動層相同的方式，具有8mm的側邊的n型氧化物半導體的正方形圖案通過陰影遮罩形成在玻璃基板上。濺鍍條件被設定為與形成主動層的相同。表1描述了濺鍍條件。
-接觸電極之形成-
用於霍爾效應測量的接觸電極通過使用陰影遮罩經由真空沉積形成在玻璃基板上，於該玻璃基板上已經形成n型氧化物半導體薄膜。至於沉積源，使用Al。
<電子載子密度(濃度)的評估>
用於霍爾效應測量的元件憑藉霍爾效應測量系統(ResiTest8300，由東陽朱式會社(TOYO Corporation)製造)遭受比電阻和霍爾效應的測量，從而確定n型氧化物半導體的電子載子密度(cm-3)。表1描述了獲得的電子載子密度(濃度)。
<功函數的評估>
憑藉在空氣AC-2(由理研實業股份有限公司(RIKEN KEIKI Co.,Ltd.)製造)中的光電子能譜儀確定用於功函數測量的元件的金屬薄膜的功函數。表1描述了獲得的功函數。
<電晶體性能的評估>
憑藉半導體參數分析儀(半導體參數分析儀4156C，由安捷倫科技公司(Agilent Technologies,Inc.)製造)對獲得的場效應電晶體執行電晶體性能的評估。通過將源極-汲極電壓Vds設定為20V來評估電流-電壓特性，並且閘極電壓Vg從-30V變為+30V。在飽和區域計算場效應遷移率。此外，計算「開啟」狀態(例如，Vg=20V)中電晶體的源極-汲極電流Ids與「關閉」狀態(例如，Vg=-20V)中電晶體的源極-汲極電流Ids的比(開/關比)。此外，計算源極-汲極電流Ids轉變為增加的閘極電壓(開啟電壓)。表1描述了結果。
注意，第7圖為描述具有1.0×1018cm-3的載子密度的示例1的電流-電壓特性的示意圖。此外，第6圖為描述具有5.9×1015cm-3的載子密度的比較示例1的電流-電壓特性的示意圖。
(示例2)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表2描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，銀奈米金屬油墨(NPS-J，由哈利瑪化成集團公司(Harima Chemical Group,Inc.)製造，平均粒徑：5nm，金屬含量：59%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在220℃下在空氣中加熱30分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(示例3)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表3描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，銀-鈀奈米顆粒糊劑(NAGNPD15-K04，由大研化學工業股份有限公司(DAIKEN CHEMICAL Co.,LTD.)製造，平均粒徑：4nm至10nm，金屬含量：21%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中被加熱30分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(示例4)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法以及主動層的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/底部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表4描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的閘極絕緣層上，使用Pt通過微影法和剝離程序形成源極電極和汲極電極。通過濺鍍形成Pt薄膜。至於濺鍍，濺鍍功率是200W，形成薄膜時的壓強是0.35Pa，薄膜厚度是50nm。規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
-主動層之形成-
在形成的源極電極和汲極電極以及閘極絕緣層上，通過在JP-A No.2010-74148中描述的方法中的濺鍍來形成Mg-In基氧化物半導體薄膜(主動層)。至於靶材，是具有成分為In2MgO4的多晶燒結固結物。濺鍍室中的背壓被設定為2×10-5Pa。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.3Pa。通過調節氧氣的流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量和電子載子密度。表4描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
獲得的氧化物半導體薄膜(主動層)的厚度是50nm。
(示例5)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表5描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，Au酸酯溶液(有機金屬化合物，由大研化學工業股份有限公司(DAIKEN CHEMICAL Co.,LTD.)製造，金屬含量：20%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中被加熱60分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(示例6)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表6描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，Pt酸酯溶液(有機鉑化合物，由大研化學工業股份有限公司(DAIKEN CHEMICAL Co.,LTD.)製造，金屬含量：10%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中被加熱60分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(比較示例1)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法以及主動層的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/底部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表7描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的閘極絕緣層上，通過真空沉積形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。至於沉積源，使用金。通道寬度是400μm，通道長度是50μm。
-主動層之形成-
在形成的源極電極和汲極電極以及閘極絕緣層上，通過在JP-A No.2010-74148中描述的方法中的濺鍍來形成Mg-In基氧化物半導體薄膜(主動層)。至於靶材，使用具有成分為In2MgO4的多晶燒結固結物。濺鍍室中的背壓被設定為2×10-5Pa。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.3Pa。通過調節氧氣的流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量和電子載子密度。表7描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
獲得的氧化物半導體薄膜(主動層)的厚度是50nm。
注意，表1至16、18和19中的「E」表示「10的指數」。例如，「1.0E+17」是「1.0×1017」，「1.0E-05」是「0.00001」。第6圖至第9圖、以及第21圖至第24圖中的E表示相同。
關於用作為開關元件的TFT，其場效應遷移率(載子遷移率)較佳為1.0cm2/Vs或更大，更佳為2.0cm2/Vs或更大。此外，開/關比較佳為1×106或更大，更佳為1×107或更大，尤其較佳為1.0×108或更大。開啟電壓的絕對值較佳為5V或更低，更佳為3V或更低。此外，開啟電壓為0V或更大的常關特性尤其為較佳的。
表1至表7描述了在示例1至6和比較示例1中形成的氧化物半導體薄膜的薄膜形成條件、氧化物半導體薄膜的載子密度、源極電極和汲極電極的類型、源極電極和汲極電極的形成方法、以與源極電極和汲極電極相同的方式形成的金屬薄膜的功函數、以及場效應電晶體的電晶體特性。
示例1至6顯示當通過塗佈形成的Au，Ag，Ag/Pd，或Pt，或者通過真空沉積形成的Pt被用作為源極電極和汲極電極時的結果。從表1至表6中描述的電晶體特性的結果可知，使用在4.0×1017cm-3至4.0×1019cm-3的範圍內的電子載子密度獲得高場效應遷移率、高開/關比、以及小絕對值 的開啟電壓。因為氧化物半導體的電子載子密度高，在接觸介面上，在金屬與氧化物半導體之間的接觸電阻不大，因此，顯現所需的裝置特性。
即便是使用具有4.0×1017cm-3或更大的電子載子密度的氧化物半導體，使用通過塗佈形成的Au的電晶體具有高開/關比、以及小絕對值的開啟電壓的常關電晶體特性。這是因為通過塗佈形成的Au的功函數高於通過真空沉積形成的Au的功函數。
在另一方面，具有5.9×1015cm-3的電子載子密度(濃度)的比較示例1的結果顯示使用具有1×1015cm-3至1×1016cm-3的電子載子密度(濃度)的n型氧化物半導體的電晶體的結果，其中1×1015cm-3至1×1016cm-3的電子載子密度(濃度)通常適用於使用n型氧化物半導體的電晶體，並且通過真空沉積形成的金被用作為源極電極和汲極電極。在此情況下，開啟電流低，即，約1×109A，電晶體幾乎難以作用。這是因為，蕭特基屏障形成在具有相對高的功函數的金與n型氧化物半導體接觸的平面上，因此接觸電阻變大。
除上述之外，比較示例1顯示使用具有4.0×1017cm-3或更大的電子載子密度的n型氧化物半導體的電晶體的結果，並且通過真空沉積形成的金被用作為源極電極和汲極電極。在電子載子密度在4.0×1017cm-3或更大但是小於1.2×1018cm-3的範圍內的情況下，獲得電晶體特性，即，場效應遷移率高，開/關比高，以及開啟電壓的絕對值小。然而，開啟電壓為負，這意味著其不是常關操作。當電子載子密度等於或大於上述範圍(4.0×1018cm-3或更大)時，開啟電壓的絕對值趨向為大。當電子載子密度是1.1×1019cm-3或更大時，不能獲得電晶體操作。
(示例7)
條件為主動層的形成方法改變為下述方法，以與示例1相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表8描述了結果。
-主動層之形成-
在形成的絕緣層上，通過DC濺鍍形成In-Ga-Zn基氧化物薄膜。
至於靶材，使用給定成分比為In：Ga：Zn=1：1：1的In-Ga-Zn-O的多晶燒結固結物。濺鍍功率設定為140W，在形成薄膜期間的壓強設定為 0.69Pa，不控制基板溫度。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.69Pa。形成薄膜的持續時間是20分鐘，薄膜厚度是70nm。可以通過調節氧氣流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量，從而控制電子載子密度。表8描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
(示例8)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例7相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表9描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，銀奈米金屬油墨(NPS-J，由哈利瑪化成集團公司(Harima Chemical Group,Inc.)製造，平均粒徑：5nm，金屬含量：59%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在220℃下在空氣中加熱30分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有在源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(示例9)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例7相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表10描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，銀-鈀奈米顆粒糊劑(NAGNPD15-K04，由大研化學工業股份有限公司(DAIKEN CHEMICAL CO.,LTD.)製造，平均粒徑：4nm至10nm，金屬含量：21%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中加熱30分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有在源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(示例10)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法以及主動層的形成方法改變為下述方法，則以與示例7相同的方式製造底部閘極/底部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表11描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的閘極絕緣層上，使用Pt通過微影法和剝離程序形成源極電極和汲極電極。通過濺鍍形成Pt薄膜。至於濺鍍，濺鍍功率是200W，形成薄膜時的壓強是0.35Pa，薄膜厚度是50nm。規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
-主動層之形成-
在形成的源極電極和汲極電極以及閘極絕緣層上，通過DC濺鍍形成In-Ga-Zn基氧化物薄膜。
關於靶材，使用給定成分比為In：Ga：Zn=1：1：1的燒結固結物。濺鍍功率被設定為140W，在形成薄膜期間的壓強被設定為0.69Pa，不控制基板溫度。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.69Pa。薄膜形成的持續時間是20分鐘，薄膜厚度是70nm。可以通過調節氧氣流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量，從而控制電子載子密度。表11描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
(示例11)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例7相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表12描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，Au酸酯溶液(有機金屬化合物，由大研化學工業股份有限公司(DAIKEN CHEMICAL Co.,LTD.)製造，金屬含量：20%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中被加熱60分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(示例12)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法改變為下述方法，則以與示例7相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表13描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，Pt酸酯溶液(有機鉑化合物，由大研化學工業股份有限公司(DAIKEN CHEMICAL Co.,LTD.)製造，金屬含量：10%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中被加熱60分鐘，從而形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
(比較示例2)
條件為源極電極和汲極電極的形成方法以及主動層的形成方法改變為下述方法，以與示例7相同的方式製造場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表14描述了結果。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的閘極絕緣層上，通過真空沉積形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。至於沉積源，使用金。通道寬度是400μm，通道長度是50μm。
-形成主動層-
在形成的源極電極和汲極電極以及閘極絕緣層上，通過DC濺鍍形成In-Ga-Zn基氧化物薄膜。
關於靶材，使用給定成分比為In：Ga：Zn=1：1：1的In-Ga-Zn-O的燒結固結物。濺鍍功率被設定為140W，在形成薄膜期間的壓強被設定為0.69Pa，不控制基板溫度。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.69Pa。薄膜形成的持續時間是20分鐘，薄膜厚度是70nm。可以通過調節氧氣流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量，從而控制電子載子密度。表14描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
表8至表14描述了在示例7至12和比較示例2中形成的氧化物半導體薄膜的薄膜形成條件、氧化物半導體薄膜的載子密度、源極電極和汲極電極的類型、源極電極和汲極電極的形成方法、以與源極電極和汲極電極相同的方式形成的金屬薄膜的功函數、以及場效應電晶體的電晶體特性。
示例7至12顯示當通過塗佈形成的Au，Ag，或Ag/Pd，或者通過真空沉積形成的Pt被用作為源極電極和汲極電極時的結果。從表8至表13中描述的電晶體特性的結果可知，使用在4.0×1017cm-3至4.0×1019cm-3的範圍內的電子載子密度獲得高場效應遷移率、高開/關比、以及小絕對值的開啟電壓。因為氧化物半導體的電子載子密度高，在接觸介面上，在金屬與氧化物半導體之間的接觸電阻不大，因此，顯現所需的裝置特性。
即便是使用具有4.0×1018cm-3或更大的電子載子密度的氧化物半導體，使用通過塗覆形成的Au的電晶體具有高開/關比、以及小絕對值的開啟電壓的常關電晶體特性。這是因為通過塗佈形成的Au的功函數高於通過真空沉積形成的Au的功函數。
在另一方面，具有5.9×1016cm-3的電子載子密度(濃度)的比較示例2的結果顯示使用具有接近於1×1015cm-3至1×1016cm-3的電子載子密 度(濃度)的載子密度的n型氧化物半導體的電晶體的結果，其中1×1015cm-3至1×1016cm-3的電子載子密度(濃度)通常適用於使用n型氧化物半導體的電晶體，並且通過真空沉積形成的金被用作為源極電極和汲極電極。在此情況下，遷移率低。這是因為，蕭特基屏障形成在具有相對高的功函數的金與n型氧化物半導體接觸的平面上，因此接觸電阻變大。
除上述之外，比較示例2顯示使用具有4.0×1017cm-3或更大的電子載子密度的n型氧化物半導體的電晶體的結果，並且通過真空沉積形成的金被用作為源極電極和汲極電極。在電子載子密度在4.0×1017cm-3或更大但是小於或等於2.0×1018cm-3的範圍內的情況下，獲得的電晶體特性是，場效應遷移率高，開/關比高，並且開啟電壓的絕對值小。然而，開啟電壓為負，這意味著其不是常關操作。當電子載子密度等於或大於上述範圍(電子載子密度是5.2×1018cm-3或更大)時，開/關比趨向於小於示例7至12中的開/關比，並且開啟電壓的絕對值趨向於大。使用1.0×1019cm-3或更大的電子載子密度時，這種趨勢變得明顯。
(示例13)
條件為主動層的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表15描述了結果。
-主動層之形成-
在形成的絕緣層上，通過無線電頻率濺鍍形成Zn-Sn基氧化物薄膜。關於靶材，使用具有成分為Zn2SnO4的多晶燒結固結物(尺寸：直徑為4英寸)。濺鍍室中的背壓被設定為2×10-5Pa。可以通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量，從而控制電子載子密度。總壓強被設定為0.3Pa。
在濺鍍期間，通過使用水冷卻支撐基板的支持器而將基板溫度控制在15℃至35℃的區域內。濺鍍功率被設定為150W，濺鍍的持續時間被設定為20分鐘，從而形成具有50nm的厚度的Zn-Sn基氧化物薄膜。表15描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
(示例14)
條件為主動層的形成方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表16描述了結果。
-主動層之形成-
在形成的絕緣層上，通過無線電頻率濺鍍形成Zn-Ti基氧化物薄膜。關於靶材，使用具有成分為Zn2TiO4的多晶燒結固結物(尺寸：直徑為4英寸)。濺鍍室中的背壓被設定為2×10-5Pa。可以通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量，從而控制電子載子密度。總壓強被設定為0.3Pa。
在濺鍍期間，通過使用水冷卻支撐基板的支持器而將基板溫度控制在15℃至35℃的區域內。濺鍍功率被設定為140W，濺鍍的持續時間被設定為25分鐘，從而形成具有50nm的厚度的Zn-Ti基氧化物薄膜。表16描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
(示例15至17)
條件為主動層的形成方法以及用於霍爾效應測量的元件的製造方法改變為下述方法，則以與示例1相同的方式製造每一個底部閘極/頂部 接觸場效應電晶體。此外，以與示例1相同的方式實施評估。表18描述了結果。
-主動層之形成-
在燒杯中，秤重3.55g的硝酸銦(In(NO3)3．3H2O)和0.139g的氯化鍶(SrCl2．6H2O)。為此，添加20mL的1,2-丙二醇和20mL的乙二醇單甲基醚，在室溫下混合產物以溶解，從而製造用於形成在示例15中使用的n型氧化物半導體薄膜的塗佈液體1。
以類似方式，在燒杯中秤重3.55g的硝酸銦(In(NO3)3．3H2O)和0.125g的硝酸鈣(Ca(NO3)2．4H2O)。為此，添加20mL的1,2-丙二醇和20mL的乙二醇單甲基醚，在室溫下混合產物以溶解，從而製造用於形成在示例16中使用的n型氧化物半導體薄膜的塗佈液體2。
以類似方式，在燒杯中秤重3.55g的硝酸銦(In(NO3)3．3H2O)和0.125g的氯化鋇(BaCl2．2H2O)。為此，添加20mL的1,2-乙二醇和20mL的乙二醇單甲基醚，在室溫下混合產物以溶解，從而製造用於形成在示例17中使用的n型氧化物半導體薄膜的塗佈液體3。
在形成的絕緣層上，用於形成n型氧化物半導體薄膜的塗佈液體1至3的每一個憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。在於120℃加熱的熱板上乾燥基板10分鐘之後，塗覆的塗佈液體被在400℃下在空氣中烘烤1小時，從而分別形成一In-Sr基氧化物薄膜、一In-Ca基氧化物薄膜、以及一In-Ba基氧化物薄膜。所形成的每一個薄膜被用作為主動層。
表17描述了用於形成n型氧化物半導體薄膜的塗佈液體的成分。
(用於霍爾效應測量的元件之製造) -n型氧化物半導體薄膜之形成-
以與上述場效應電晶體的主動層的形成方法相同的方式，用於形成n型氧化物半導體薄膜的塗佈液體1至3的每一個憑藉噴墨裝置被塗覆在玻璃基板上，並且被塗覆為具有8mm的側邊的正方形圖案。在於120℃加熱的熱板上加熱基板10分鐘之後，所塗覆的塗佈液體在400℃下在空氣中烘烤1小時，從而分別形成一In-Sr基氧化物薄膜、一In-Ca基氧化物薄膜、以及一In-Ba基氧化物薄膜。
-接觸電極之形成-
使用陰影遮罩通過真空沉積在玻璃基板上形成用於霍爾效應測量的接觸電極，其中於該玻璃基板上已經形成In-Sr基氧化物薄膜、In-Ca基氧化物薄膜、或者In-Ba基氧化物薄膜。至於沉積源，使用Al。
表15至16描述了在示例13至14中形成的氧化物半導體薄膜的薄膜形成條件、氧化物半導體薄膜的載子密度、源極電極和汲極電極的類型、源極電極和汲極電極的形成方法、以與源極電極和汲極電極相同的方式形成的金屬薄膜的功函數、以及場效應電晶體的電晶體特性。表18描述了在示例15至17中形成的氧化物半導體薄膜的載子密度、源極電極和汲極電極的類型、源極電極和汲極電極的形成方法、以與源極電極和汲極電極相同的方式形成的金屬薄膜的功函數、以及場效應電晶體的電晶體特性。
示例13至17顯示當通過塗覆形成的Au被用作為源極電極和汲極電極時的結果。從表15至16和表18中描述的電晶體特性可知，使用在5.1×1018cm-3至8.3×1018cm-3的範圍內的電子載子密度獲得高場效應遷移率、高開/關比、以及小絕對值的開啟電壓的常關電晶體操作。因為氧化物半導體的電子載子密度高，在接觸介面上，在金屬與氧化物半導體之間的接觸電阻不大，因此，顯現所需的裝置特性。
(示例18) <場效應電晶體之製造> -閘極電極之形成-
在玻璃基板上，通過氣相沉積沉積Al以具有100nm的厚度，隨後該Al通過微影法和蝕刻被圖案化為線，從而形成閘極電極。
-閘極絕緣層之形成-
接著，SiO2薄膜通過等離子CVD被形成為具有200nm的厚度，從而形成閘極絕緣薄膜。
-主動層之形成-
在形成的絕緣層上，通過在JP-A No.2010-74148的示例中描述的方法中的濺鍍形成Mg-In基氧化物半導體薄膜(主動層)。關於靶材，使用具有成分為In2MgO4的多晶燒結固結物。濺鍍室中的背壓被設定為2×10-5Pa。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.3Pa。通過調節氧氣流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量以及電子載子密度。表19描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
獲得的氧化物半導體薄膜(主動層)的厚度是50nm。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，金奈米金屬油墨(Au-1Chb，由優貝克科技公司(ULVAC,Inc.)製造，平均粒徑：5nm，金屬含量：50%重量百分比)憑藉噴墨裝置被塗覆為預定圖案。塗覆的油墨在300℃下在空氣中加熱30分鐘，以形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。通道寬度是400μm，規定具有源極電極與汲極電極之間的長度的通道長度是50μm。
以上述方式，製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。
-用於功函數測量的元件之製造-
為了測量功函數，通過以與源極電極和汲極電極的形成方法相同的方式在玻璃基板上形成金屬薄膜而獲得用於功函數測量的元件。
<用於霍爾效應測量的元件之製造> -n型氧化物半導體薄膜之形成-
以與上述場效應電晶體的主動層的形成方法相同的方式，通過陰影遮罩在玻璃基板上形成具有8mm的側邊的n型氧化物半導體的正方形圖案。濺鍍條件被設定為與主動層的形成方法的相同。表19描述了濺鍍條件。
-接觸電極之形成-
使用陰影遮罩通過真空沉積而在玻璃基板上形成用於霍爾效應測量的接觸電極，於該玻璃基板上已經形成n型氧化物半導體薄膜。至於沉積源，使用Al。
<電子載子密度(濃度)之評估>
用於霍爾效應測量的元件憑藉霍爾效應測量系統(ResiTest8300，由東陽株式會社(TOYO Corporation)製造)遭受比電阻和霍爾效應的測量，從而確定n型氧化物半導體的電子載子密度(cm-3)。表19描述了獲得的電子載子密度(濃度)。
<功函數的評估>
憑藉在空氣AC-2(由理研實業股份有限公司(RIKEN KEIKI Co.,Ltd.)製造)中的光電子能譜儀確定用於功函數測量的元件的金屬薄膜的功函數。表19描述了獲得的功函數。
<電晶體性能的評估>
憑藉半導體參數分析儀(半導體參數分析儀4156C，由安捷倫科技公司(Agilent Technologies,Inc.)製造)對獲得的場效應電晶體執行電晶體性能的評估。通過將源極-漏極電壓Vds設定為20V來評估電流-電壓特性，並且閘極電壓Vg從-30V變化為+30V。第21圖描述了測量的電流-電壓特性(傳輸特性)。在飽和區域中計算場效應遷移率。此外，計算「開啟」狀態(例如，Vg=20V)中的電晶體的源極-汲極電流Ids與「關閉」狀態(例如，Vg=-20V)中的電晶體的源極-汲極電流Ids的比(開/關比)。此外，計算使源極-汲極電流Ids轉變為增加的閘極電壓(開啟電壓)。表19描述了結果。
此外，通過使閘極電壓Vg以逐步增加5V的方式從0V變為+30V來評估電流-電壓特性(輸出特性)，並且在每一個閘極電壓處源極-汲極電壓Vds從0V變為+20V。第22圖描述了測量的電流-電壓特性(輸出特性)。
(比較示例3)
條件為主動層的形成方法、以及源極電極和汲極電極的形成方法變為下述方法，則以與示例18相同的方式製造底部閘極/頂部接觸場效應電晶體。此外，以與示例18相同的方式實施評估。表19描述了結果。此 外，第23圖描述了其電流-電壓特性(傳輸特性)，第24圖描述了其電流-電壓特性(輸出特性)。
-主動層之形成-
在形成的源極電極和汲極電極以及閘極絕緣層上，通過在JP-A No.2010-74148中描述的方法中的濺鍍來形成Mg-In基氧化物半導體薄膜(主動層)。關於靶材，是具有成分為In2MgO4的多晶燒結固結物。濺鍍室中的背壓被設定為2×10-5Pa。通過調節在濺鍍期間供應的氬氣和氧氣的流動率而將總壓強設定為0.3Pa。通過調節氧氣流動率來控制氧化物半導體薄膜中氧氣的數量以及電子載子密度。表19描述了濺鍍期間的氧氣流動率。
獲得的氧化物半導體薄膜(主動層)的厚度是50nm。
-源極電極和汲極電極之形成-
在形成的主動層上，通過真空沉積形成源極電極和汲極電極，該源極電極和汲極電極的每一個具有100nm的厚度。至於沉積源，使用Al。通道寬度是400μm，通道長度是50μm。
表19描述了在示例18和比較示例3中形成的氧化物半導體薄膜的薄膜形成條件、氧化物半導體薄膜的載子密度、源極電極和汲極電極的類型、源極電極和汲極電極的形成方法、以與源極電極和汲極電極相同的方式形成的金屬薄膜的功函數、以及場效應電晶體的電晶體特性。
從第22圖描述的電流-電壓特性(輸出特性)可知，在源極-汲極電壓的數值小的區域中，源極-汲極電流的數值線性地增加。從該結果中可以假定，在金屬與氧化物半導體之間的接觸介面是歐姆接觸。
從第21圖描述的電流-電壓特性(傳輸特性)、以及表19中描述的示例18的電晶體特性的結果，可以發現，當電子載子密度是5.2×1018cm-3時，獲得常關電晶體特性，即，場效應遷移率高，開/關比高，開啟電壓的絕對值小。
因為氧化物半導體的電子載子密度高，在接觸介面處，在金屬與氧化物半導體之間的接觸電阻不大，因此顯現所需的裝置特性。
使用第22圖中具有電流-電壓特性(輸出特性)的電晶體作為驅動電路是較佳的，因為驅動電壓的設計變得容易。
在另一方面，從第24圖描述的比較示例3的電流-電壓特性(輸出特性)可以確定，在源極-汲極電壓的數值小的區域中，源極-汲極電流以凹形的型式非線性地增加。
在氧化物半導體的電子載子密度是5.7×1015cm-3的情況下，如表19和第23圖描述地，可以通過使用Al作為源極電極和汲極電極來獲得電晶體特性，即，場效應遷移率高，開/關比高，開啟電壓的絕對值小，其中Al是具有低功函數的金屬。
然而，第24圖顯示，在金屬與氧化物半導體之間的接觸介面處的接觸電阻依賴於電壓，可以假定，金屬與氧化物半導體的接觸介面是非歐姆接觸。當第24圖描述的具有電流-電壓特性的電晶體被用作為驅動電路時，電流隨著施加於電晶體的電壓的微小變化而大大地變化，因此，很難使用該電晶體作為驅動電路。通過使用具有低功函數的金屬作為源極電極和汲極電極，並且將氧化物半導體的電子載子密度控制在1×1015cm-3至1×1016cm-3的範圍內，可以獲得電晶體特性，即，場效應遷移率高，開/關比高，開啟電壓的絕對值小。然而，在另一方面，金屬與氧化物半導體之間的接觸介面變為非歐姆接觸，因此難以應用於驅動電路。
從示例18和比較示例3的結果可知，與使用具有1×1015cm-3至1×1016cm-3的電子載子密度(濃度)的氧化物半導體以及具有低功函數的金屬作為源極電極和汲極電極的傳統場效應電晶體相比較，本發明的場效應電晶體可以被容易地應用為顯示元件的驅動電路，其中1×1015cm-3至1×1016cm-3的電子載子密度(濃度)通常適合用作為電晶體的n型氧化物半導體。
本發明的實施例例如如下：
<1>一種場效應電晶體，包括：一閘極電極，被配置以施加閘極電壓；一源極電極和一汲極電極，該源極電極和該汲極電極被配置以輸出電流；一主動層，由一n型氧化物半導體構成，被設置為與該源極電極和該汲極電極接觸；以及一閘極絕緣層，被設置在該閘極電極與該主動層之間；其中，該源極電極和該汲極電極的功函數是4.90eV或更大，以及其中，該n型氧化物半導體的電子載子密度是4.0×1017cm-3或更大。
<2>依據申請專利範圍第<1>項所述的場效應電晶體，其中，該源極電極和該汲極電極的材料是金屬、合金、或其兩者。
<3>依據申請專利範圍第<2>項所述的場效應電晶體，其中，所述金屬、合金、或其兩者包括金、銀、鈀、鉑、鎳、銥、銠、或者其任意結合。
<4>依據申請專利範圍第<1>項至第<3>項的任意一項所述的場效應電晶體，其中，該源極電極和該汲極電極是通過烘烤金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合而形成。
<5>依據申請專利範圍第<4>項所述的場效應電晶體，其中，該源極電極和該汲極電極是通過在一液滴噴射系統中塗覆包含所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的一塗佈液體，並且烘烤所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合而形成。
<6>依據申請專利範圍第<1>項至第<5>項的任意一項所述的場效應電晶體，其中，該n型氧化物半導體包括：銦、鋅、錫、鎵、鈦、或者其任意結合。
<7>依據申請專利範圍第<6>項所述的場效應電晶體，其中，該n型氧化物半導體進一步包括鹼土金屬。
<8>一種製造依據申請專利範圍第<1>項至第<7>項之任意一項所述的場效應電晶體的方法，該方法包括： 至少在該閘極絕緣層上塗覆包括金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的一塗佈液體，並且烘烤所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合以形成該源極電極和該汲極電極。
<9>一種製造依據申請專利範圍第<1>項至第<7>項之任意一項所述的場效應電晶體的方法，該方法包括：至少在一基底上塗覆包括金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的一塗佈液體，並且烘烤所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合以形成該源極電極和該汲極電極。
<10>依據申請專利範圍第<8>項或第<9>項之任意一項所述的方法，其中，所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合包括：金、銀、鈀、鉑、鎳、銥、銠、或者其任意結合。
<11>一種顯示元件，包括：一光控元件，被配置以根據一驅動信號控制光線輸出；以及一驅動電路，其包括依據申請專利範圍第<1>項至第<7>項之任意一項所述的場效應電晶體，並且被配置以驅動該光控元件。
<12>依據申請專利範圍第<11>項所述的顯示元件，其中，該光控元件包括一電致發光元件或者一電致變色元件。
<13>依據申請專利範圍第<11>項所述的顯示元件，其中，該光控元件包括一液晶元件、或者一電泳元件。
<14>一種影像顯示裝置，其顯示對應於一影像資料的一影像，並且包括：複數個依據申請專利範圍第<11>項至第<13>項的任意一項所述的顯示元件，以矩陣形式排列；複數條線，被配置以個別地施加閘極電壓至每一個顯示元件中的所述場效應電晶體；以及一顯示控制裝置，被配置以對應於影像資料通過該等線個別地控制每一個場效應電晶體的閘極電壓。
<15>一種系統，包括：依據申請專利範圍第<14>項所述的影像顯示裝置；以及 一影像資料產生裝置，被配置以基於待顯示的一影像資訊產生一影像資料，並且將產生的該影像資料輸出至該影像顯示裝置。

Claims (16)

  1. 一種場效應電晶體，包括：一閘極電極，被配置以施加閘極電壓；一源極電極和一汲極電極，該源極電極和該汲極電極被配置以輸出電流；一主動層，由一n型氧化物半導體構成，被設置為與該源極電極和該汲極電極接觸；以及一閘極絕緣層，被設置在該閘極電極與該主動層之間；其中，該源極電極和汲極電極的功函數是4.90eV或更大，以及其中，該n型氧化物半導體的電子載子密度是4.0×1017cm-3或更大。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的場效應電晶體，其中，該源極電極和該汲極電極的材料是金屬、合金、或其兩者。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述的場效應電晶體，其中，所述金屬、合金、或其兩者包括金、銀、鈀、鉑、鎳、銥、銠、或者其任意結合。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的場效應電晶體，其中，該源極電極和該汲極電極是通過烘烤金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合而形成。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述的場效應電晶體，其中，該源極電極和該汲極電極是通過在一液滴噴射系統中塗覆包含所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的一塗佈液體，並且烘烤所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合而形成。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述的場效應電晶體，其中，該n型氧化物半導體包括：銦、鋅、錫、鎵、鈦、或者其任意結合。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述的場效應電晶體，其中，該該n型氧化物半導體進一步包括鹼土金屬。
  8. 一種製造依據申請專利範圍第1項至第7項之任意一項所述的場效應電晶體的方法，該方法包括：至少在該閘極絕緣層上塗覆包括金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的一塗佈液體，並且烘烤所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合以形成該源極電極和該汲極電極。
  9. 一種製造依據申請專利範圍第1項至第7項之任意一項所述的場效應電晶體的方法，該方法包括：至少在一基底上塗覆包括金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合的塗佈液體，並且烘烤所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合以形成該源極電極和該汲極電極。
  10. 依據申請專利範圍第8項所述的方法，其中，所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合包括：金、銀、鈀、鉑、鎳、銥、銠、或者其任意結合。
  11. 依據申請專利範圍第9項所述的方法，其中，所述金屬顆粒、合金顆粒、有機金屬化合物、或者其任意結合包括：金、銀、鈀、鉑、鎳、銥、銠、或者其任意結合。
  12. 一種顯示元件，包括：一光控元件，被配置以根據一驅動信號控制光線輸出；以及一驅動電路，其包括依據申請專利範圍第1項至第7項的任意一項所述的場效應電晶體，並且被配置以驅動該光控元件。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述的顯示元件，其中，該光控元件包括一電致發光元件或者一電致變色元件。
  14. 依據申請專利範圍第12項所述的顯示元件，其中，該光控元件包括一液晶元件、或者一電泳元件。
  15. 一種影像顯示裝置，其顯示對應於一影像資料的一影像，並且包括：複數個依據申請專利範圍第12項所述的顯示元件，以矩陣形式排列；複數條線，每一條線被配置以個別地施加閘極電壓至各該顯示元件中的所述場效應電晶體；以及一顯示控制裝置，被配置以對應於該影像資料通過該等線個別地控制各該場效應電晶體的閘極電壓。
  16. 一種影像顯示系統，包括：依據申請專利範圍第15項所述的影像顯示裝置；以及一影像資料產生裝置，被配置以基於待顯示的影像資訊產生一影像資料，並且將產生的該影像資料輸出至該影像顯示裝置。
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