薄膜晶体管和显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及显示面板制造技术领域，具体涉及薄膜晶体管和显示面板。

背景技术

BCE(Back Channel Etched)背沟道刻蚀型氧化物的晶体管通过直接在氧化物半导体层上刻蚀源漏电极层，可以具有较低的生产成本。

然而，BCE氧化物的晶体管的光照稳定性较差，显示面板的背光照射到有源层后容易造成BCE氧化物的晶体管的阈值电压发生负向偏移，如图1所示，为同一晶体管在多个时刻所测量的多个Ids-Vgs的曲线图，Ids、Vgs分别为晶体管的漏电流和栅源电压，可以发现多个时刻的Ids-Vgs的曲线图的整体偏移较大，也即晶体管的阈值电压的负向偏移较严重，导致晶体管工作的可靠性较低，造成显示面板中相应的电路失效的风险较高。

因此，现有的显示面板的电路存在上述较高的失效风险，急需改进。

发明内容

本发明实施例提供薄膜晶体管和显示面板，以解决现有的显示面板的电路中由于晶体管的可靠性较低而造成电路功能失效的技术问题。

本发明实施例提供了薄膜晶体管，包括：

基板；

有源层，位于所述基板上；

源漏极层，位于所述有源层远离所述基板的一侧，电性连接于所述有源层的端部；

栅极层，位于所述有源层靠近或者远离所述基板的一侧，与所述有源层相对设置；

其中，所述基板的组成材料包括光线吸收剂，所述光线吸收剂的禁带宽度小于所述有源层的禁带宽度。

在一实施例中，所述光线吸收剂用于吸收紫外光。

在一实施例中，所述光线吸收剂包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫化镉、硒化镉中的至少一者。

在一实施例中，所述光线吸收剂在所述基板中的占比为1％至5％。

在一实施例中，所述有源层在所述基板上的投影覆盖所述光线吸收剂在所述基板上的投影。

在一实施例中，所述栅极层位于所述有源层靠近所述基板的一侧，所述薄膜晶体管还包括：

栅极绝缘层，位于所述栅极层和所述有源层之间；

其中，所述栅极层、所述栅极绝缘层中的至少一者的组成材料包括所述光线吸收剂。

在一实施例中，所述栅极层的组成材料包括所述光线吸收剂，所述栅极层在所述基板上的投影覆盖所述有源层在所述基板上的投影。

在一实施例中，所述栅极层靠近所述有源层的一侧的反射率，小于所述栅极层远离所述有源层的一侧的反射率。

在一实施例中，所述栅极层位于所述有源层远离所述基板的一侧，所述薄膜晶体管还包括：

遮光层，位于所述基板上，与所述有源层相对设置；

缓冲层，位于所述基板和所述有源层之间，且覆盖所述遮光层；

其中，所述遮光层、所述缓冲层中的至少一者的组成材料包括所述光线吸收剂。

本发明实施例提供显示面板，包括如上文任一所述的薄膜晶体管。

本发明提供了薄膜晶体管和显示面板，包括：基板；有源层，位于所述基板上；源漏极层，位于所述有源层远离所述基板的一侧，电性连接于所述有源层的端部；栅极层，位于所述有源层靠近或者远离所述基板的一侧，与所述有源层相对设置；其中，本发明通过将所述基板的组成材料设置为包括光线吸收剂，且所述光线吸收剂的禁带宽度小于所述有源层的禁带宽度，使得基板相比较有源层更容易吸收光线，则可以减少照射至有源层的光线，从而降低薄膜晶体管的阈值电压发生负向偏移的风险，减少薄膜晶体管工作的可靠性降低的风险。

附图说明

下面通过附图来对本发明进行进一步说明。需要说明的是，下面描述中的附图仅仅是用于解释说明本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的现有技术中的同一晶体管在多个时刻所测量的多个Ids-Vgs的曲线图。

图2至图4为本发明实施例提供的三种薄膜晶体管的截面示意图。

图5为本发明实施例提供的同一薄膜晶体管在多个时刻所测量的多个Ids-Vgs的曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供了薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括但不限于以下实施例以及以下实施例的组合。

在一实施例中，如图2至图4所示，所述薄膜晶体管100包括：基板10；有源层20，位于所述基板10上；源漏极层30，位于所述有源层20远离所述基板10的一侧，电性连接于所述有源层20的端部；栅极层40，位于所述有源层20靠近(图2和图3)或者远离所述基板10(图4)的一侧，与所述有源层20相对设置；其中，所述基板10的组成材料包括光线吸收剂101，所述光线吸收剂101的禁带宽度小于所述有源层20的禁带宽度。

其中，基板10可以为刚性基板或者柔性基板，刚性基板可以为但不限于玻璃基板或者石英基板，玻璃基板的组成材料可以包括碱土金属氧化物，例如可以包括但不限于二氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化钙、氧化钡，柔性基板可以为但不限于聚合物树脂基板，例如可以包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙醇酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚环烯烃、含氟聚酰亚胺。

其中，有源层20的组成材料可以包括半导体材料，例如非晶硅、多晶硅、有机半导体材料、金属氧化物，金属氧化物可以包括但不限于基于钛、铪、锆、铝、钽、锗、锌、镓、锡、铟中至少一者的氧化物，例如可以为但不限于铟镓锌氧化物；进一步的，有源层20的端部可以设置为接触部201，接触部201可以通过向有源层20的端部掺杂包括但不限于磷离子或者硼离子等粒子形成。

其中，源漏极层30的组成材料和栅极层40的组成材料可以包括但不限于金属、金属氧化物，例如可以包括钼、铝、铂、钯、银、镁、金、镍、钕、铱、铬、钙、钛、钽、钨、铜中的至少一者，具体的，源漏极层30可以形成为Ti/Al/Ti、Mo/Al/Mo、Ti/Cu等的层叠结构。其中，如图2和图3所示，本实施例中的栅极层40可以位于有源层20靠近基板10的一侧形成底栅结构，如图4所示，也可以位于有源层20远离基板10的一侧形成顶栅结构。进一步的，源漏极层30可以包括间隔设置的源极部301和漏极部302，源极部301和漏极部302分别电性连接至有源层20的两端部两接触部201，以在加载至栅极层40的电压的作用下，通过有源层的导通实现源极部301和漏极部302电性连接。

需要注意的是，当薄膜晶体管100集成于例如显示面板内部时，无论显示面板内部或者外界均会产生光线在显示面板内部照射，若光线照射至有源层20会造成有源层20薄膜晶体管100的阈值电压发生负向偏移，会降低薄膜晶体管100工作的可靠性。

可以理解的，禁带宽度表示导带的最低能级和价带的最高能级之间的能，代表了价带电子要进入导带成为自由电子必须额外获取的能量，禁带越宽，所需额外能量越大，跃迁难度越大，而本实施例中基板10的组成材料包括光线吸收剂101，且光线吸收剂101的禁带宽度小于有源层20的禁带宽度(例如IGZO的禁带宽度为3.5eV)，即光线吸收剂101中的价带电子要进入导带成为自由电子必须额外获取的能量更小，相比较禁带宽度较大的有源层20，包含了禁带宽度较小的基板10更容易吸收光线，对于向基板10和有源层20照射的光线(例如来自背光源的光线)，则更容易被基板10吸收，则可以减少照射至有源层20的光线，从而降低薄膜晶体管100的阈值电压发生负向偏移的风险，减少薄膜晶体管100工作的可靠性降低的风险。

具体的，所述光线吸收剂101用于吸收紫外光，例如可以吸收波长小于387nm的紫外光。可以理解的，对于光线而言，波长与能量的关系是波长越大，光子的能量越小，即波长较小的紫外光具有的能量越大，相比较小能量的光线，紫外光可以优先被包含了禁带宽度较小的基板10吸收，剩余大部分为能量较小的光线照射至有源层20，不足以激发有源层20产生光生电子，降低了薄膜晶体管100在光照下阈值电压持续负向偏移的风险，从而可以有效提升薄膜晶体管100的光照稳定性，即本发明中包含了光线吸收剂101的基板10通过有效过滤掉光线中的紫外光部分，可以有效降低了薄膜晶体管100工作的可靠性降低的风险。

另外，人眼从显示面板接收到的主要是可见光，紫外光部分本身就不会被人眼识别，故本发明中过滤掉光线中的紫外光部分后呈现的画面对于人眼而言差异也较小，不会影响画面观感。

其中，所述光线吸收剂101包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫化镉、硒化镉中的至少一者，例如光线吸收剂101可以采用禁带宽度大于3.5eV的半导体制作。其中，所述光线吸收剂101在所述基板10中的占比为1％至5％，可以理解的，为了不影响基板10本身对可见光的透过性以及确保光线吸收剂101吸收光线的作用，可以对进行基板10进行少量的光线吸收剂101的掺杂，具体的，可以通过但不限于在基板生产过程中加入颗粒形式的光线吸收剂101以进行掺杂。

具体的，如图5所示，为本发明中的薄膜晶体管100在多个时刻所测量的多个Ids-Vgs的曲线图，Ids、Vgs分别为薄膜晶体管100的漏电流和栅源电压，对比图1可知，可以发现本发明中的薄膜晶体管100的多个时刻的Ids-Vgs的曲线图的整体偏移较小，也即薄膜晶体管100的阈值电压的负向偏移较小，使得薄膜晶体管100的阈值电压在多个时刻的测量值也比较集中，降低薄膜晶体管100的工作的可靠性降低的风险。

在一实施例中，如图2至图4所示，所述有源层20在所述基板10上的投影覆盖所述光线吸收剂101在所述基板10上的投影。可以理解的，考虑到光线吸收剂101对光线的吸收作用，本实施例中的光线吸收剂101在基板10上的投影，被有源层20在所述基板10上的投影所覆盖，不仅可以在基板10中对应于有源层20的区域中设置光线吸收剂101，以实现对于光线(尤其是紫外光)的吸收，以减少照射至有源层20的光线，而且在基板10中不对应于有源层20的区域(未被有源层20在基板10上的投影所覆盖的区域)中未设置光线吸收剂101，需要注意的是，例如薄膜晶体管100应用于显示面板时，相邻两薄膜晶体管100中的两不透光的栅极层40之间一般会形成用于透光的开口区，故本实施例中的基板10对应于开口区的部分由于未设置光线吸收剂101，可以对可见光有较高的透过性，可以减小对显示面板的透光率造成的损失。

在一实施例中，如图2和图3所示，所述栅极层40位于所述有源层20靠近所述基板10的一侧，所述薄膜晶体管100还包括：栅极绝缘层50，位于所述栅极层40和所述有源层20之间；其中，所述栅极层40、所述栅极绝缘层50中的至少一者的组成材料包括所述光线吸收剂101(未示意)。其中，本实施例中的栅极层40位于有源层20之下以形成底栅结构，也即例如但不限于背光源发出的光线会依次照射至基板10、栅极层40、栅极绝缘层50和有源层20，栅极绝缘层50不仅可以覆盖栅极层40的上表面，而且还可以覆盖至栅极层40的侧面并且延伸至覆盖基板10上，以用于绝缘栅极层40和有源层20，栅极绝缘层50的组成材料可以包括但不限于硅化合物、金属氧化物，例如，可以包括硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、铝氧化物、钽氧化物、铪氧化物、锆氧化物、钛氧化物中的至少一者。

可以理解的，本实施例中通过将栅极层40、栅极绝缘层50中的至少一者的组成材料设置未包括光线吸收剂101，在基板10可以吸收部分光线的基础上，进一步的，包括光线吸收剂101的栅极层40、栅极绝缘层50中的至少一者也可以再吸收剩余的光线中的部分光线，以进一步减少照射至位于栅极绝缘层50之上的有源层20的光线的量，以进一步降低薄膜晶体管100的工作的可靠性降低的风险。

具体的，如图2所示，源漏极层30可以通过直接设置在有源层20之上的方式，直接接触于两接触部201，以实现和有源层20的电性连接，以形成BCE(Back Channel Etched)背沟道刻蚀型氧化物的薄膜晶体管100；如图3所示，有源层20和源漏极层30之间可以设有间绝缘层80，间绝缘层80可以覆盖源漏极层30的上表面和侧面并延伸至覆盖有源层20，并且间绝缘层80中分别对应于源极部301和漏极部302的区域可以设有过孔，并在两过孔内填充连接有有源层20和源漏极层30的导电物质，以实现有源层20和源漏极层30的电性连接，其中，层间绝缘层80的组成材料可以包括但不限于硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、铝氧化物、钽氧化物、铪氧化物、锆氧化物、钛氧化物中的至少一者。

在一实施例中，如图2和图3所示，所述栅极层40的组成材料包括所述光线吸收剂101(未示意)，所述栅极层40在所述基板10上的投影覆盖所述有源层20在所述基板10上的投影。可以理解的，本实施例中的栅极层40在基板10上的投影覆盖有源层20在基板10上的投影，即在基板10中对应于有源层20的区域，可以完全被包含有光线吸收剂101的栅极层40所覆盖，可以较大程度地吸收由下向上照射的光线，以减少照射至位于栅极绝缘层50之上的有源层20的光线的量，以较大程度地降低薄膜晶体管100的工作的可靠性降低的风险。

在一实施例中，如图2和图3所示，所述栅极层40靠近所述有源层20的一侧的反射率，小于所述栅极层40远离所述有源层20的一侧的反射率。需要注意的是，除了有直接照射到有源层20的光线，还有照射到例如但不限于靠近有源层20的栅极层40、源漏极层30上后，再反射至有源层20的光线，同样会降低薄膜晶体管100工作的可靠性。

可以理解的，本实施例中基于底栅结构，将栅极层40靠近有源层20的一侧的反射率设置的较小，可以减少将照射至栅极层40的光线中反射至有源层20的的光线的比例，同时，由于栅极层40远离有源层20的一侧，为靠近光学膜层的一侧，该侧的反射率设置的较大，可以将光线向光学膜层反射以再次被利用，提高背光源的光线利用率。

在一实施例中，如图4所示，所述栅极层40位于所述有源层20远离所述基板10的一侧，所述薄膜晶体管100还包括：遮光层60，位于所述基板10上，与所述有源层20相对设置；缓冲层70，位于所述基板10和所述有源层20之间，且覆盖所述遮光层60；其中，所述遮光层60、所述缓冲层70中的至少一者的组成材料包括所述光线吸收剂101(未示意)。其中，本实施例中的栅极层40位于有源层20之上以形成顶栅结构，也即例如但不限于背光源发出的光线会依次照射至基板10、遮光层60、缓冲层70和有源层20，遮光层60用于遮挡(吸收或者向下反射)例如但不限于背光源发出的光线，遮光层60的组成材料可以包括钼、铝、铂、钯、银、镁、金、镍、钕、铱、铬、钙、钛、钽、钨、铜中的至少一者，缓冲层70不仅可以覆盖遮光层60的上表面，而且还可以覆盖至遮光层60的侧面并且延伸至覆盖基板10上，以用于防止杂质或者水分之类不必要成分的渗透，缓冲层70的组成材料可以包括氮化硅、氧化硅中的至少一者。

本发明实施例提供了显示面板，所述显示面板包括如上文任一所述的薄膜晶体管。

本发明提供了薄膜晶体管和显示面板，包括：基板；有源层，位于所述基板上；源漏极层，位于所述有源层远离所述基板的一侧，电性连接于所述有源层的端部；栅极层，位于所述有源层靠近或者远离所述基板的一侧，与所述有源层相对设置；其中，本发明通过将所述基板的组成材料设置为包括光线吸收剂，且所述光线吸收剂的禁带宽度小于所述有源层的禁带宽度，使得基板相比较有源层更容易吸收光线，则可以减少照射至有源层的光线，从而降低薄膜晶体管的阈值电压发生负向偏移的风险，减少薄膜晶体管工作的可靠性降低的风险。

以上对本发明实施例所提供的薄膜晶体管和显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。