一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板、顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板、顯 示裝置。
【背景技術】
[0002] 薄膜晶體管（Thin Film Transistor，簡稱TFT)是當今應用較為廣泛的晶體管之 一。如圖1所示，薄膜晶體管10包括設置在襯底基板101上的柵電極102、柵絕緣層103、 半導體有源層104、源電極105和漏電極106。
[0003] 其中，柵電極102、源電極105和漏電極106 -般采用電阻較低的金屬材料例如銅 (Cu)、Cu 合金、錯（A1)、銀（Ag)等。
[0004]由于Ag比較貴，會導致薄膜晶體管的成本升高，因此，采用Ag作為薄膜晶體管的 電極材料使用較少。
[0005] 相對Al，Cu和Cu合金具有更優良的導電性能，但是由于銅的活性比較強，容易氧 化，采用Cu和Cu合金作為電極材料時需考慮工藝過程中導致的Cu氧化，因此，目前較常用 的是以A1作為電極材料。

【發明內容】

[0006] 本發明的實施例提供一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板、顯示裝置，可采用 Cu和Cu合金作為電極材料，防止Cu氧化。
[0007] 為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：
[0008] -方面，提供一種薄膜晶體管，包括設置在襯底基板上的柵電極、柵絕緣層、半導 體有源層、源電極和漏電極；所述柵電極和/或所述源電極和所述漏電極采用Cu或Cu合金 材料；所述薄膜晶體管還包括：拓撲絕緣體材料的防氧化層，所述防氧化層設置在采用Cu 或Cu合金材料的電極上方并與其接觸。
[0009] 優選的，所述柵電極、所述源電極和所述漏電極均采用Cu或Cu合金材料；所述防 氧化層包括第一防氧化層和第一防氧化層，所述第一防氧化層設置在所述柵電極上方并與 其接觸，所述第二防氧化層設置在所述源電極和所述漏電極上方并與二者都接觸。
[0010] 優選的，所述半導體有源層為氮化石墨烯有源層。
[0011] 進一步優選的，所述柵絕緣層包括氮化硅層，所述氮化硅層與所述氮化石墨烯有 源層接觸；所述防氧化層包括第一防氧化層，所述第一防氧化層設置在所述柵電極上方并 與其接觸，所述柵絕緣層中的氮化硅層與所述第一防氧化層接觸。
[0012] 基于上述，可選的，拓撲絕緣體包括HgTe量子井、BiSb合金、Bi 2Se3、Sb2Te^ Bi2Te3*的至少一種。
[0013] 另一方面，提供一種陣列基板，包括上述的薄膜晶體管。
[0014] 優選的，所述陣列基板還包括與所述薄膜晶體管的漏電極連接的像素電極或陽 極；所述像素電極或所述陽極的材料為拓撲絕緣體。
[0015] 進一步優選的，在所述陣列基板包括所述像素電極的情況下，所述陣列基板還包 括公共電極；其中，所述公共電極的材料為拓撲絕緣體。
[0016] 基于上述，優選的，所述陣列基板還包括與所述薄膜晶體管的柵電極連接的柵線 以及與所述柵線連接的柵線引線、與源電極連接的數據線和與所述數據線連接的數據線引 線；當拓撲絕緣體材料的防氧化層位于Cu或Cu合金材料的所述柵電極上方并與所述柵電 極接觸時，所述防氧化層還位于所述柵線和所述柵線引線上方并與二者都接觸；和/或，當 拓撲絕緣體材料的防氧化層位于Cu或Cu合金材料的所述源電極和所述漏電極上方并與二 者都接觸時，所述防氧化層還位于所述數據線和所述數據線引線上方并與二者都接觸。
[0017] 再一方面，提供一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。
[0018] 又一方面，提供一種薄膜晶體管的制備方法，包括在襯底基板上形成柵電極、柵絕 緣層、半導體有源層、源電極和漏電極；所述柵電極和/或所述源電極和所述漏電極采用Cu 或Cu合金材料；所述方法還包括：在形成Cu或Cu合金材料的電極同時，形成拓撲絕緣體材 料的防氧化層；其中，所述防氧化層位于Cu或Cu合金材料的電極上方。
[0019] 優選的，形成半導體有源層包括：在氫氣和氬氣的氣氛中，以氨氣和甲燒為反應 源，通過化學氣相沉積法形成氮化石墨烯有源層。
[0020] 本發明的實施例提供一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板、顯示裝置，一方 面，采用Cu或Cu合金作為薄膜晶體管10的電極，其導電性能好，功耗小，使得薄膜晶體管 10的性能更好。另一方面，由于拓撲絕緣體本身結構穩定，不易被氧化，因此，通過設置拓 撲絕緣體材料的防氧化層，可在薄膜晶體管各制備工序中對Cu或Cu合金材料的電極起到 保護作用，達到防止Cu氧化的目的。在此基礎上，由于拓撲絕緣體具有良好的導電性能，其 與Cu或Cu合金材料的電極之間阻抗小，可避免對薄膜晶體管10性能產生影響，且拓撲絕 緣體還具有良好的熱導性能，可避免薄膜晶體管10內發熱所導致其性能下降的問題。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1為現有技術提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖；
[0023]圖2為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖一；
[0024] 圖3為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖二；
[0025]圖4為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖三；
[0026]圖5a為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖四；
[0027] 圖5b為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖五；
[0028] 圖6為本發明實施例提供的一種應用于液晶顯示裝置的陣列基板的結構示意圖 ，
[0029]圖7為本發明實施例提供的一種應用于有機電致發光二極管顯示裝置的陣列基 板的結構;^意圖；
[0030]圖8為本發明實施例提供的一種應用于液晶顯示裝置的陣列基板的結構示意圖 -* *
[0031] 圖9a為本發明實施例提供的一種陣列基板的俯視示意圖；
[0032] 圖9b為圖9a中的A-A向和B-B向剖視示意圖；
[0033] 圖9c為圖9a中的C-C向和D-D向剖視示意圖。
[0034] 附圖標記：
[0035] 10-薄膜晶體管；101-襯底基板；102-柵電極；103-柵絕緣層；104-半導體有源 層；105-源電極；106-漏電極；1041-氮化石墨烯有源層；1031-氮化硅層；1032-二氧化 娃層；20-像素電極；30-公共電極；40-陽極；50-有機材料功能層；60-陰極；70-保護層； 801-柵線；802-柵線引線；901-數據線；902-數據線引線；100-顯示區；200-布線區。
【具體實施方式】
[0036] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0037] 除非另作定義，此處使用的技術術語或者科學術語應當為本領域技術人員所理解 的通常意義。本發明專利申請說明書以及權利要求書中使用的"第一"、"第二"以及類似的 詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。"連接"或者 "相連"等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管 是直接的還是間接的。"上"、"下"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置 關系，僅是為了便于描述本發明。
[0038]本發明實施例提供一種薄膜晶體管10,如圖2-4所示，該薄膜晶體管10包括設置 在襯底基板101上的柵電極102、柵絕緣層103、半導體有源層104、源電極105和漏電極 106 ;其中，柵電極102和/或源電極105和漏電極106采用Cu或Cu合金材料；在此基礎 上，薄膜晶體管10還包括：拓撲絕緣體材料的防氧化層，防氧化層設置在采用Cu或Cu合金 材料的電極上方并與其接觸。
[0039] 具體的，如圖2所示，柵電極102可以采用Cu或Cu合金材料，源電極105和漏電 極106可以采用其他比較不容易氧化的導電材料例如A1。
[0040] 在此基礎上，上述防氧化層可以包括第一防氧化層107,該第一防氧化層107設置 在柵電極102上方，并與柵電極102接觸。
[0041] 其中，第一防氧化層107的厚度可以為幾百As
[0042] 或者，如圖3所示，源電極105和漏電極106可以采用Cu或Cu合金材料，柵電極 102可以采用其他比較不容易氧化的導電材料例如A1。
[0043] 在此基礎上，上述防氧化層可以包括第二防氧化層108,該第二防氧化層108設置 在源電極105和漏電極106上方，并與源電極105和漏電極106接觸。
[0044] 其中，第二防氧化層108的厚度可以為幾百As