一种具有光稳特性的晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种具有光稳特性的晶体管及其制造方法，所述晶体管包括基板、第一光吸收层、栅极、源极、漏极、图案化半导体层、绝缘层、第二光吸收层；所述第一光吸收层置于基板上，在第一光吸收层上设有栅极，所述栅极上设有绝缘层，在所述绝缘层上设有漏极和源极，且所述漏极和源极相隔离，其相隔离区域正对栅极；还设有图案化半导体层，所述图案化半导体层设在源极与漏极之间，且其面积覆盖栅极面积，还分别与源极和漏极相接触；设置有第二光吸收层覆盖在图案化半导体层、栅极和源极之上。本发明专利技术晶体管结构中的图案化半导体可避免受到上方和下方光线的照射导致特性产生变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体管结构及制造领域，具体涉及一种具有光稳定性的晶体管及其制造方法。
技术介绍
日益成熟的光电技术与半导体制造技术，带动了平面显示器的蓬勃发展。其中，薄膜晶体管显示器因其具有操作电压低、反应速度快、重量轻以及体积小等优点，逐渐成为主流的显示器产品。薄膜晶体管显示器主要利用薄膜晶体管控制显示器的成像品质。然而，薄膜晶体管结构中的半导体层，其特性极易受到光线照射的影响，进而产生变化。一般常见的薄膜晶体管结构大致上可分为顶电极薄膜晶体管和底电极薄膜晶体管。就目前的薄膜晶体管结构，无论是顶电极薄膜晶体管还是底电极薄膜晶体管，在受到前光源、背光源或者是外界光源照射后，薄膜晶体管中的半导体层的起始电压、驱动电流、次临界斜率等特性都会产生变化，导致薄膜晶体管的可靠度下降。现有技术在阻挡UV光上，主要还是用UV-cut的薄膜或是涂布UV-cut材料来阻隔，此方式增加了额外的成本，且需要增加一个贴合的制程。UV-cut的材料也需要针对波段做特别的选择，若需要阻挡的波段较长就必须增加涂布的次数。在已有技术中，薄膜晶体管并未考虑到下方可能因为穿透或是反射基板(玻璃、塑料、金属复合材料)对有机薄膜晶体管的影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有光稳特性的晶体管及其制造方法，此薄膜晶体管上下都具有光吸收层，不但避免了晶体管结构中的图案化半导体层受到上方光线的照射导致特性产生变化，也避免了晶体管结构中的图案化半导体层受到下方光线的照射导致特性产生变化。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种具有光稳特性的晶体管，包括基板、第一光吸收层、栅极、源极、漏极、图案化半导体层、绝缘层、第二光吸收层；所述第一光吸收层置于基板上，在第一光吸收层上设有栅极，所述栅极上设有绝缘层，在所述绝缘层上设有漏极和源极，且所述漏极和源极相隔离，其相隔离区域正对栅极；还设有图案化半导体层，所述图案化半导体层设在源极与漏极之间，且其面积覆盖栅极面积，还分别与源极和漏极相接触；设置有第二光吸收层覆盖在图案化半导体层、栅极和源极之上。根据上述方案，所述绝缘层具有开口，在所述绝缘层开口位置，第二光吸收层也有一开口，设有像素电极覆盖在第二光吸收层之上，且通过绝缘层和第二光吸收层的开口，所述像素电极与漏极相接触。根据上述方案，所述图案化半导体层的材质包括有机半导体材料或者无机半导体材料。根据上述方案，所述基板为柔性玻璃、塑料或者不锈钢复合基材。根据上述方案，所述第一光吸收层和第二光吸收层的片电阻介于1012欧姆/单位面积至1015欧姆/单位面积之间，所述第一光吸收层和第二光吸收层的吸收光谱波长在750nm以下。根据上述方案，所述第一光吸收层和第二光吸收层的材质包括黑色光致抗蚀剂或可吸收光线波长的深色材料，其中黑色光致抗蚀剂中的添加物包括染料、碳黑以及钛金属中的任一一种。一种具有光稳特性的晶体管制造方法，包括以下步骤：在基板上形成第一光吸收层；在第一光吸收层上制备栅极；形成绝缘层，所述绝缘层覆盖在光吸收层和栅极上，且所述绝缘层有一个开口；在所述绝缘层上制备源极和漏极，所述源极和漏极相隔离，且所述源极和漏极相隔离区域位于栅极之上；制备图案化半导体层，所述图案化半导体位置正对栅极，其面积重叠于所述栅极的面积，且与源极和漏极相接触；制备第二光吸收层，所述第二光吸收层覆盖在栅极、源极和图案化半导体层之上；将第二光吸收层开口，漏出漏极；制备像素电极，所述像素电极覆盖在第二光吸收层之上，且通过第二光吸收层的开口与漏极相接触。根据上述方案，所述第一光吸收层和第二光吸收层采用干式制造工艺或者湿式制造工艺制备。根据上述方案，所述湿式制造工艺包括在该基板上进行涂布。根据上述方案，所述干式制造工艺在真空设备中进行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术具有第一光吸收层和第二光吸收层，分别设置在晶体管的上下部位，由于第一、第二光吸收层具有与图案化半导体层重叠的吸收光谱波长，且第一、第二光吸收层的面积覆盖图案化半导体层的面积，所以采用本专利技术结构后，晶体管在受到光线照射的情况下，部分波长得以先被第一、第二光吸收层吸收，使得晶体管结构中的图案化半导体可避免受到上方和下方光线的照射导致特性产生变化。另外，使用BM作为光阻挡层，可有效地阻挡光，减少对有机半导体元件的影响；在光波长750nm以下，黑色都有吸收，且可利用卷对卷方式制造本晶体管结构。附图说明图1是现有技术中公开的晶体管结构示意图。图2是本专利技术对现有晶体管改进后的结构示意图。图3是本专利技术具有光稳特性的晶体管结构示意图。图4是本专利技术具有光稳特性的晶体管的制造过程示意图。图5是未使用BM光阻挡层时的晶体管照光前后特性曲线图。图6是使用BM光阻挡层后的晶体管照光前后特征曲线图。图中：1-基板；2-第一光吸收层；3-栅极；4-绝缘层；5-源极；6-漏极；7-图案化半导体层；8-第二光吸收层；9-像素电极。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。尽管本专利技术将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本专利技术进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本专利技术着重避免有机薄膜晶体管受到光线的照射造成组件特性的影响，半导体材料很容易受到光线的影响。当光线照射时，组件起始电压(threshold voltage)漂移，驱动电流改变，次临界斜率(subthresholdslope)发生变化，造成组件可靠度及特性降低，限制了产品的应用。特别是在驱动方面以及IC的选择上，造成了极大的困难，因此，会提高制造成本费用，丧失竞争力。制造传统显示器时，由于传统显示器材料本身特性和其组件结构上的差异，因此无这方面的问题。然而在有机半导体组件中，却会因材料对光线敏感的特性，造成组件特性漂移。虽然尝试用传统的方式(例如改用不透光的电极，或是增加电极厚度等)将光线挡住，使得光线不容易进入半导体层，但成效不佳。本专利技术提出一种晶体管结构及制造方法，可以在组件制程中加上光吸收层的制造过程，避免光线进入，从而使得组件特性改变。本专利技术制造方法将此光吸收层整合到目前制程之中，不但不会因此改变现有制程，而且使组件具有上、下光吸收层的能力，对简化制程、提升组件特性，以及控制制造成本上都有极大的帮助。在现有技术中，未考虑到下方可能因为穿透或是反射基板(玻璃或者柔性玻璃、塑料、金属复合材料)对有机薄膜晶体管的影响。本专利技术是针对有机光电组件材料本身容易因吸收了可见光，造成组件特性的漂移，因此提出将光吸收层整合至有机组件制程中，避免可见光对有机光电组件特性的影响。如图5所示，当组件在白光LED照射下，特性转换曲线会有所飘移(虚线是没光照的情况下测量的结果，而实线是光照之后的特性转化曲线)。基于此原因，针对上面使用的其他的方式做挡光的处理(例如top gate结构将电极厚度增加)，虽然有初步的效果，但是却无法完全去除因光线造成的组件飘移的问题。使用光吸收层来减少光线对组件特性的影响，在材料选择中，Black Matrix光阻是最易取得而容易验证是否可行的材料。实施例1：一种具有光稳特性的晶体管，包括基板、第一光吸收层、栅极、源极、漏极、图案化半导体层、绝缘层、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光稳特性的晶体管，其特征在于，包括基板、第一光吸收层、栅极、源极、漏极、图案化半导体层、绝缘层、第二光吸收层；所述第一光吸收层置于基板上，在第一光吸收层上设有栅极，所述栅极上设有绝缘层，在所述绝缘层上设有漏极和源极，且所述漏极和源极相隔离，其相隔离区域正对栅极；还设有图案化半导体层，所述图案化半导体层设在源极与漏极之间，且其面积覆盖栅极面积，还分别与源极和漏极相接触；设置有第二光吸收层覆盖在图案化半导体层、栅极和源极之上。

【技术特征摘要】
1.一种具有光稳特性的晶体管，其特征在于，包括基板、第一光吸收层、栅极、源极、漏极、图案化半导体层、绝缘层、第二光吸收层；所述第一光吸收层置于基板上，在第一光吸收层上设有栅极，所述栅极上设有绝缘层，在所述绝缘层上设有漏极和源极，且所述漏极和源极相隔离，其相隔离区域正对栅极；还设有图案化半导体层，所述图案化半导体层设在源极与漏极之间，且其面积覆盖栅极面积，还分别与源极和漏极相接触；设置有第二光吸收层覆盖在图案化半导体层、栅极和源极之上。2.如权利要求1所述的一种具有光稳特性的晶体管，其特征在于，所述绝缘层具有开口，在所述绝缘层开口位置，第二光吸收层也有一开口，设有像素电极覆盖在第二光吸收层之上，且通过绝缘层和第二光吸收层的开口，所述像素电极与漏极相接触。3.如权利要求1或2所述的一种具有光稳特性的晶体管，其特征在于，所述图案化半导体层的材质包括有机半导体材料或者无机半导体材料。4.如权利要求1所述的一种具有光稳特性的晶体管，其特征在于，所述基板为柔性玻璃、塑料或者不锈钢复合基材。5.如权利要求1所述的一种具有光稳特性的晶体管，其特征在于，所述第一光吸收层和第二光吸收层的片电阻介于1012欧姆/单位面积至1015欧姆/单位面积之间，所述第一光吸收层和第二光吸收层的吸收光谱波长在750nm以下。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：高启仁，胡堂祥，
申请(专利权)人：成都捷翼电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51