本申請(qǐng)涉及顯示，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件和顯示面板。

背景技術(shù)：

1、近年來，作為液晶技術(shù)、場(chǎng)致發(fā)光和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，平板顯示器得以商業(yè)化。通過包括場(chǎng)效應(yīng)薄膜半導(dǎo)體器件的有源矩陣電路驅(qū)動(dòng)，該薄膜半導(dǎo)體器件采用無定形硅基薄膜作為形成在玻璃襯底上的有源層(active?layer)。薄膜半導(dǎo)體器件的性能主要取決于有源層的性質(zhì)。

2、無定形硅基薄膜半導(dǎo)體器件包括由非晶硅形成的有源層的薄膜半導(dǎo)體器件或包括由多晶硅形成的有源層的薄膜半導(dǎo)體器件。非晶硅薄膜半導(dǎo)體器件問題在于，由于電荷遷移率是大約0.5cm2/(v·s)左右，因此難以提高顯示設(shè)備的操作速度。多晶硅薄膜半導(dǎo)體器件的問題在于，由于需要結(jié)晶、雜質(zhì)摻雜和激活工藝，因此與非晶硅薄膜半導(dǎo)體器件的制造過程和制造成本相比，制造過程更復(fù)雜并且制造成本更高。另外，多晶硅薄膜半導(dǎo)體器件的問題在于，由于難以確保多晶硅層的均勻性，因此當(dāng)多晶硅層被用作大尺寸顯示設(shè)備的有源層時(shí)，圖像質(zhì)量降低。

3、為了實(shí)現(xiàn)下一代高性能/高分辨率/大尺寸的顯示設(shè)備，需要具有優(yōu)良性能的薄膜半導(dǎo)體器件。為此開發(fā)研究了氧化物半導(dǎo)體薄膜，如銦鎵鋅氧化物(indium?gallium?zincoxide，igzo)薄膜，作為薄膜半導(dǎo)體器件的有源層。然而，傳統(tǒng)氧化物薄膜半導(dǎo)體器件的遷移率和光穩(wěn)定性還有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體器件和顯示面板，以提高氧化物薄膜半導(dǎo)體器件的遷移率和光穩(wěn)定性。

2、為解決上述問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

3、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件，其包括有源層，所述有源層的半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、以及鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N；

4、其中，所述半導(dǎo)體材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料。

5、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體材料中錫元素的原子百分比小于或者等于10％，鋱?jiān)氐脑影俜直刃∮诨蛘叩扔?％，和/或，鐠元素的原子百分比小于或者等于3％。

6、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體材料中還包括銦元素和鋅元素，銦元素的原子百分比大于或者等于60％，且小于或者等于90％，鋅元素的原子百分比小于或者等于40％。

7、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、鋱?jiān)睾顽捲兀以谒鲇性磳又?，所述半?dǎo)體材料中銦元素、鋅元素、鋱?jiān)?、錫元素的原子百分比的比例為63：24.3：0.7：2。

8、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、鋱?jiān)睾顽捲兀以谒鲇性磳又?，所述半?dǎo)體材料中銦元素、鋅元素、鐠元素、錫元素的原子百分比的比例為62：24：2：2。

9、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，摻雜在所述半導(dǎo)體材料中錫元素為+4價(jià)。

10、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體器件還包括柵電極、以及與所述有源層連接的源電極和漏電極，所述半導(dǎo)體器件被配置為在所述柵電極不施加?xùn)烹妷簳r(shí)所述源電極和所述漏電極之間的電流小于10-5a。

11、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述金屬氧化物半導(dǎo)體材料包括晶體結(jié)構(gòu)和/或非晶體結(jié)構(gòu)。

12、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述金屬氧化物半導(dǎo)體材料包括氧化銦鋅。

13、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述有源層的遷移率隨著所述有源層中的載流子濃度的增大而增大。

14、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述有源層的載流子濃度大于或者等于1019cm-3且小于1020cm-3。

15、在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件中，所述有源層的禁帶寬度大于或者等于3.2ev且小于或者等于3.6ev。

16、本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種顯示面板，其包括前述實(shí)施例其中之一所述的半導(dǎo)體器件。

17、本申請(qǐng)的有益效果為：本申請(qǐng)?zhí)峁┑陌雽?dǎo)體器件和顯示面板中，半導(dǎo)體器件中有源層的半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、以及鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N；通過在半導(dǎo)體材料中摻雜特定含量的錫元素，錫元素為n型摻雜，電子有效質(zhì)量較小，且具有5s球形電子軌道可以增大電子云交疊程度，從而可增大遷移率；通過在半導(dǎo)體材料中摻雜特定含量的鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N，鋱?jiān)睾顽捲貢?huì)在導(dǎo)帶底產(chǎn)生受主型陷阱態(tài)，由此俘獲光電子，從而可有效形成光生載流子復(fù)合中心，提升光穩(wěn)定性；而且，通過在半導(dǎo)體材料中摻雜特定含量的錫元素、以及鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N，錫元素、鋱?jiān)亍㈢捲鼐鶗?huì)與氧結(jié)合形成化合物，以減少半導(dǎo)體材料中的氧空位，進(jìn)而降低半導(dǎo)體材料中氧缺陷密度。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括有源層，所述有源層的半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、以及鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料中錫元素的原子百分比小于或者等于10％，鋱?jiān)氐脑影俜直刃∮诨蛘叩扔?％，和/或，鐠元素的原子百分比小于或者等于3％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料包括銦元素和鋅元素，銦元素的原子百分比大于或者等于60％，且小于或者等于90％，鋅元素的原子百分比小于或者等于40％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、鋱?jiān)睾顽捲兀以谒鲇性磳又?，銦元素、鋅元素、鋱?jiān)亍㈠a元素的原子百分比的比例為63：24.3：0.7：2。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、鋱?jiān)睾顽捲?，且在所述有源層中，銦元素、鋅元素、鐠元素、錫元素的原子百分比的比例為62：24：2：2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，摻雜在所述半導(dǎo)體材料中的錫元素為+4價(jià)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件還包括柵電極、以及與所述有源層連接的源電極和漏電極，所述半導(dǎo)體器件被配置為在所述柵電極不施加?xùn)烹妷簳r(shí)所述源電極和所述漏電極之間的電流小于10-5a。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述金屬氧化物半導(dǎo)體材料包括晶體結(jié)構(gòu)和/或非晶體結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述金屬氧化物半導(dǎo)體材料包括氧化銦錫。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述有源層的遷移率隨著所述有源層中的載流子濃度的增大而增大。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述有源層的載流子濃度大于或者等于1019cm-3且小于1020cm-3。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述有源層的禁帶寬度大于或者等于3.2ev且小于或者等于3.6ev。

13.一種顯示面板，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體器件和顯示面板，半導(dǎo)體器件中有源層的半導(dǎo)體材料中摻雜有錫元素、以及鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N；通過在半導(dǎo)體材料中摻雜特定含量的錫元素，錫元素為n型摻雜，電子有效質(zhì)量較小，且具有5s球形電子軌道可以增大電子云交疊程度，從而可增大遷移率；通過在半導(dǎo)體材料中摻雜特定含量的鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N，鋱?jiān)睾顽捲貢?huì)在導(dǎo)帶底產(chǎn)生受主型陷阱態(tài)，由此俘獲光電子，從而可有效形成光生載流子復(fù)合中心，提升光穩(wěn)定性；而且，通過在半導(dǎo)體材料中摻雜特定含量的錫元素、以及鋱?jiān)睾顽捲刂械闹辽僖环N，錫元素、鋱?jiān)?、鐠元素均?huì)與氧結(jié)合形成化合物，以減少半導(dǎo)體材料中的氧空位，進(jìn)而降低氧缺陷密度。

技術(shù)研發(fā)人員：徐源竣,曹蔚然,肖軍城,閆曉林,劉京棟,胡道兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州華星光電半導(dǎo)體顯示技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8