TWI400807B - 薄膜電晶體 - Google Patents

Description

薄膜電晶體

本發明涉及一薄膜電晶體，尤其涉及一種基於奈米碳管的薄膜電晶體。

薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)係現代微電子技術中的一種關鍵性電子元件，目前已經被廣泛的應用於平板顯示器等領域。薄膜電晶體主要包括閘極、絕緣層、半導體層、源極及汲極。其中，源極及汲極間隔設置並與半導體層電連接，閘極通過絕緣層與半導體層、源極及汲極間隔絕緣設置。所述半導體層位於所述源極及汲極之間的區域形成一通道區域。薄膜電晶體中的閘極、源極、汲極均由導電材料構成，該導電材料一般為金屬或合金。當在閘極上施加一電壓時，與閘極通過絕緣層間隔設置的半導體層中的通道區域會積累載流子，當載流子積累到一定程度，與半導體層電連接的源極、汲極之間將導通，從而有電流從源極流向汲極。

先前技術中的薄膜電晶體半導體層的材料為非晶矽、多晶矽或有機半導體聚合物等，絕緣層的材料為氮化矽等絕緣材料，源極、汲極及閘極為導電金屬層(R.E.I.Schropp,B. Stannowski,J.K.Rath,New challenges in thin film transistor research,Journal of Non-Crystalline Solids,299-302,1304-1310(2002))。然而採用金屬層形成的源極、汲極及閘極具有機械性能不好等缺點，並且當用於柔性薄膜電晶體時，金屬層在多次使用後由於基板的彎折易脫落及損壞，從而容易導致薄膜電晶體的耐用性差，壽命較短。另外，採用金屬層形成的源極、汲極及閘極耐高溫性能不好，在較高的溫度下金屬會融化導致薄膜電晶體結構破壞。

有鑒於此，實為必要提供具有較好的柔韌性及耐高溫性能的薄膜電晶體。

一種薄膜電晶體，包括一源極、一汲極、一半導體層及一閘極。該汲極與該源極間隔設置。該半導體層與該源極及汲極電連接。該閘極通過一絕緣層與該半導體層、源極及汲極絕緣設置。該源極、汲極及/或閘極分別包括一奈米碳管金屬複合層，該奈米碳管金屬複合層包括一奈米碳管層及包覆於該奈米碳管層表面的金屬層，所述奈米碳管層包括複數奈米碳管通過凡德瓦爾力相互連接組成一自支撐結構。

與現有技術相比較，本發明實施例提供的採用奈米碳管金屬複合層作為源極、汲極及/或閘極的薄膜電晶體具有以下優點：其一，奈米碳管的優異的力學特性使得奈米碳管金屬複合層具有很好的韌性及機械強度，故，採用奈米碳管金屬複 合層代替先前的金屬層作源極、汲極及閘極，可以相應的提高薄膜電晶體的耐用性，尤其適用於柔性薄膜電晶體；其二，由於奈米碳管金屬複合層中的奈米碳管的結構在高溫下不會受到影響，故採用奈米碳管金屬複合層的源極、汲極及閘極在高溫下能夠正常工作，使薄膜電晶體具有很好的耐高溫性能。

10‧‧‧薄膜電晶體

20‧‧‧奈米碳管金屬復合層

21‧‧‧奈米碳管

22‧‧‧潤濕層

23‧‧‧過渡層

24‧‧‧導電層

25‧‧‧抗氧化層

26‧‧‧強化層

28‧‧‧薄膜電晶體

100‧‧‧薄膜電晶體面板

110‧‧‧絕緣基板

120‧‧‧閘極

130‧‧‧絕緣層

140‧‧‧半導體層

142‧‧‧半導體層的第一表面

144‧‧‧半導體層的第二表面

151‧‧‧源極

152‧‧‧汲極

156‧‧‧通道

200‧‧‧薄膜電晶體面板

210‧‧‧絕緣基板

220‧‧‧閘極

230‧‧‧絕緣層

240‧‧‧半導體層

251‧‧‧源極

252‧‧‧汲極

256‧‧‧通道

圖1係本發明第一實施例薄膜電晶體的剖視結構示意圖。

圖2係本發明第一實施例薄膜電晶體中的奈米碳管金屬複合層的結構示意圖。

圖3係本發明第一實施例薄膜電晶體中的奈米碳管金屬複合層中單根奈米碳管的結構示意圖。

圖4係本發明第一實施例薄膜電晶體的工作狀態圖。

圖5係本發明第二實施例薄膜電晶體的剖視結構示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例提供的薄膜電晶體。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供一種薄膜電晶體面板100，該薄膜電晶體面板100包括一絕緣基板110及複數形成於該絕緣基板110表面的薄膜電晶體10(圖中僅以一個為例)。

所述絕緣基板110起支撐作用，其材料可選擇為玻璃、石英、陶瓷、金剛石、矽片等硬性材料或塑膠、樹脂等柔性材料。本實施例中，所述絕緣基板110的材料為玻璃。所述絕緣 基板110用於對薄膜電晶體10提供支撐。所述絕緣基板110也可選用大型積體電路中的基板，且多個薄膜電晶體10可按照預定規律或圖形集成於同一絕緣基板110上，形成薄膜電晶體面板或其他薄膜電晶體半導體器件。

該薄膜電晶體10可以為頂柵型，其包括一半導體層140、一源極151、一汲極152、一絕緣層130及一閘極120。所述半導體層140具有相對的第一表面142及第二表面144。所述半導體層140設置於所述絕緣基板110的表面，且所述半導體層140通過其第一表面142與絕緣基板110的表面相連接。所述源極151及汲極152間隔設置於所述半導體層140的第二表面144上。所述絕緣層130設置於所述半導體層140的第二表面144。所述閘極120設置於所述絕緣層130表面。所述閘極120通過該絕緣層130與該半導體層140及源極151及汲極152絕緣設置。所述半導體層140位於所述源極151及汲極152之間的區域形成一通道156。所述源極151及汲極152的設置位置不限，只要確保所述源極151及汲極152間隔設置，並與所述半導體層140電接觸即可。具體地，所述源極151及汲極152可以間隔設置於所述半導體層140的第二表面144並位於所述絕緣層130與半導體層140之間。此時，源極151、汲極152與閘極120設置於半導體層140的同一側，形成一共面型薄膜電晶體10。可以理解的是，所述源極151及汲極152還可以間隔設置於所述半導體層140的第一表面142，此時，源極151、汲極152與閘極120設置於半導體層140的不同側，位於所述絕 緣基板110與半導體層140之間，形成一交錯型薄膜電晶體10。

所述半導體層140的材料為非晶矽、多晶矽、有機半導體聚合物或半導體性奈米碳管等。優選地，所述半導體層140為一半導體性奈米碳管層。該半導體性奈米碳管層包括複數單壁或雙壁奈米碳管。所述單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米~50奈米；所述雙壁奈米碳管的直徑為1.0奈米~50奈米。優選地，所述奈米碳管的直徑小於10奈米。具體地，所述奈米碳管層中可進一步僅包括一個半導體性奈米碳管薄膜，或包括複數重疊設置的半導體性奈米碳管薄膜，該半導體性奈米碳管薄膜為無序或者有序的半導體性奈米碳管薄膜。無序的半導體性奈米碳管薄膜中，半導體性奈米碳管為無序或各向同性排列。該無序排列的半導體性奈米碳管相互纏繞，該各向同性排列的半導體性奈米碳管平行於半導體性奈米碳管薄膜的表面。有序的半導體性奈米碳管薄膜中，半導體性奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列或沿不同方向擇優取向排列。當半導體性奈米碳管層包括多層有序半導體性奈米碳管薄膜時，該多層半導體性奈米碳管薄膜可以沿任意方向重疊設置，因此，在該半導體性奈米碳管層中，半導體性奈米碳管為沿相同或不同方向擇優取向排列。本技術領域的技術人員應該明白，所述半導體性奈米碳管層可包括複數半導體性奈米碳管長線結構，所述半導體性奈米碳管長線結構包括複數首尾相連的半導體性奈米碳管束組成的束狀結構或由複數首尾相 連的半導體性奈米碳管束組成的絞線結構。本發明實施例中的半導體性奈米碳管層中包括兩個重疊的半導體性奈米碳管薄膜，相鄰的半導體性奈米碳管薄膜之間通過凡德瓦爾力緊密結合。每一半導體性奈米碳管薄膜包括複數擇優取向排列且通過凡德瓦爾力首尾相連的半導體性奈米碳管。相鄰的兩層半導體性奈米碳管薄膜中的半導體性奈米碳管形成一夾角α，且0°≦α≦90°。所述半導體層140採用半導體性奈米碳管層可以與源極151及汲極152中的奈米碳管金屬複合層更好的結合，有利於減少半導體層140與源極151及汲極152之間的接觸電阻。

所述半導體層140的長度為1微米~100微米，寬度為1微米~1毫米，厚度為0.5奈米~100微米。所述通道156的長度為1微米~100微米，寬度為1微米~1毫米。本發明實施例中，所述半導體層140的長度為50微米，寬度為300微米，厚度為1微米。所述通道156的長度為40微米，寬度為300微米。

所述絕緣層130材料為氮化矽、氧化矽等硬性材料或苯並環丁烯(BCB)、聚酯或丙烯酸樹脂等柔性材料。該絕緣層130的厚度為5奈米~100微米。本實施例中，所述絕緣層130的材料為氮化矽。可以理解，根據具體的形成工藝不同，所述絕緣層130不必完全覆蓋所述源極151、汲極152及半導體層140，只要能保證半導體層140、源極151及汲極152與其相對設置的閘極120絕緣即可。

所述源極151、汲極152及/或閘極120為一奈米碳管金屬複合 層20，該奈米碳管金屬複合層20包括一奈米碳管層及包覆於該奈米碳管層表面的金屬層。所述金屬層包覆於所述奈米碳管層中每個奈米碳管的表面。優選地，所述源極151、汲極152及閘極120均為一奈米碳管金屬複合層。具體地，所述奈米碳管金屬複合層20中可僅包括一個奈米碳管金屬複合層，還可以為複數重疊設置的奈米碳管金屬複合層20。該奈米碳管金屬複合層20具有均勻的厚度。所述奈米碳管金屬複合層20的厚度為1.5奈米~1毫米。所述奈米碳管金屬複合層20的光透過率為70%-95%。

請參閱圖2，所述奈米碳管金屬複合層20包括一奈米碳管層及包覆於該奈米碳管層表面的一金屬層。具體地，所述奈米碳管層包括複數奈米碳管21通過凡德瓦爾力相互作用組成一自支撐結構，所述金屬層包覆於所述奈米碳管層中的每個奈米碳管21的表面。所述奈米碳管層包括一層奈米碳管膜或多層奈米碳管膜，且該多層奈米碳管膜並排設置或層疊設置。所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管基本相互平行且平行於該奈米碳管膜的表面，該複數奈米碳管通過凡德瓦爾力首尾相連且基本沿同一方向擇優取向排列。所謂“自支撐”即該奈米碳管膜無需通過一支撐體支撐，也能保持自身特定的形狀。該自支撐的奈米碳管膜包括複數奈米碳管，該複數奈米碳管通過凡德瓦爾力相互吸引並首尾相連，從而使奈米碳管膜具有特定的形狀。該自支撐奈米碳管膜的厚度為0.5奈米~100微米。在該奈米碳管金屬複合層20中，奈米碳管21沿同 一個方向擇優取向排列。具體地，在該奈米碳管金屬複合層20中，每個奈米碳管21具有大致相等的長度，且通過凡德瓦爾力首尾相連。

可選擇地，所述奈米碳管金屬複合層20包括複數奈米碳管金屬複合線狀結構相互連接組成一網狀結構。所述奈米碳管金屬複合線狀結構包括至少一奈米碳管線及包覆於該至少一奈米碳管線表面的金屬層。當所述奈米碳管金屬複合線狀結構包括至少兩個奈米碳管線時，該至少兩個奈米碳管線並排設置或交叉設置，且至少一個奈米碳管線的表面包覆一金屬層。所述奈米碳管線包括複數奈米碳管，該複數奈米碳管通過凡德瓦爾力首尾相連且沿著該奈米碳管線的軸向擇優取向排列或螺旋排列。其中，所述奈米碳管線中的每個奈米碳管的表面包覆一金屬層。另外，所述奈米碳管金屬複合線狀結構也可以包括至少一金屬奈米線及複合於該至少一金屬奈米線內部的奈米碳管。當所述奈米碳管金屬複合線狀結構包括至少兩個金屬奈米線，該至少兩個金屬奈米線並排設置或交叉設置，且至少有一個金屬奈米線的內部複合有奈米碳管。

請同時參見圖3，該奈米碳管金屬複合層20中每一根奈米碳管21表面均包覆金屬層。具體地，該金屬層可包括與奈米碳管21表面直接結合的潤濕層22、設置在潤濕層22外的過渡層23、設置在過渡層23外的導電層24及設置在導電層24外的抗氧化層25。

由於奈米碳管21與大多數金屬之間的潤濕性不好，因此，所 述潤濕層22的作用為使導電層24與奈米碳管21更好的結合。形成該潤濕層22的導電材料可以為鐵、鈷、鎳、鈀或鈦等與奈米碳管21潤濕性好的金屬或它們的合金，該潤濕層22的厚度可以為1~10奈米(nm)。本實施例中，該潤濕層22的材料為鎳，厚度約為2奈米。可以理解，該潤濕層22為可選擇結構。

所述過渡層23的作用為使潤濕層22與導電層24更好的結合。形成該過渡層23的材料可以為與潤濕層22材料及導電層24材料均能較好結合的材料，該過渡層23的厚度為1奈米~10奈米。本實施例中，該過渡層23的材料為銅，厚度為2奈米。可以理解，該過渡層23為可選擇結構。

所述導電層24的作用為使奈米碳管金屬複合層20具有較好的導電性能。形成該導電層24的材料可以為銅、銀或金等導電性好的金屬或其合金，該導電層24的厚度為1奈米~20奈米。本實施例中，該導電層24的材料為銀，厚度約為10奈米。

所述抗氧化層25的作用為防止在奈米碳管金屬複合層20的製造過程中導電層24在空氣中被氧化，從而使奈米碳管金屬複合層20的導電性能下降。形成該抗氧化層25的材料可以為金或鉑等在空氣中不易氧化的穩定金屬或它們的合金。該抗氧化層25的厚度為1奈米~10奈米。本實施例中，該抗氧化層25的材料為鉑，其厚度為2奈米。可以理解，該抗氧化層25為可選擇結構。

進一步地，為提高奈米碳管金屬複合層20的強度，可在所述金屬層外進一步設置一強化層26。形成該強化層26的材料可以為聚乙烯醇(PVA)、聚苯撐苯並二惡唑(PBO)、聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)等強度較高的聚合物，該強化層26的厚度為0.1微米~1微米。可以理解，該強化層26為可選擇結構。本實施例中，該強化層26的材料為聚乙烯醇(PVA)，厚度為0.5微米。

本發明實施例中奈米碳管金屬複合層20的製備方法主要包括以下步驟：

步驟一：提供一奈米碳管膜。

所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管，相鄰的奈米碳管之間有間隙，且該奈米碳管平行於所述奈米碳管膜的表面。所述相鄰的奈米碳管之間的距離可大於奈米碳管的直徑。所述奈米碳管膜可具有自支撐結構。

步驟二：形成金屬層附著於所述奈米碳管膜表面。

所述形成金屬層附著於所述奈米碳管膜表面的方法可採用物理方法，如物理氣相沉積法(PVD)包括真空濺鍍或離子濺射等，也可採用化學方法，如電鍍或化學鍍等。優選地，本實施例採用物理方法中的真空濺鍍法形成所述金屬層附著於所述奈米碳管膜表面。

請參見圖4，使用時，所述源極151接地，在所述汲極152上施加一電壓Vds，在所述閘極120上施一電壓Vg，閘極120電 壓Vg在半導體層140中的通道156區域中產生電場，並在通道156區域靠近閘極120的表面處產生感應載流子。隨著閘極120電壓Vg的增加，所述通道156靠近閘極120的表面處逐漸轉變為載流子積累層，當載流子積累到一定程度時，就會在源極151及汲極152之間產生電流。該源極151與汲極152與應用該薄膜電晶體10的電子設備的相應控制部件相連接，閘極120用於在通道156區域中形成一電場，使半導體層140中積累載流子。因此，源極151、汲極152及閘極120應具有良好的導電性。由於所述奈米碳管金屬複合層具有較好的導電性，故由所述奈米碳管金屬複合層作為閘極120，可以為所述薄膜電晶體10提供穩定的閘極120電壓，進而提高薄膜電晶體10的回應速度，由所述奈米碳管金屬複合層作為源極151及汲極152，可以使所述薄膜電晶體10具有較好的輸入輸出性能。另外，當半導體層140為半導體性奈米碳管層時，由於半導體性奈米碳管具有較好的半導體性，故由所述半導體性奈米碳管組成的半導體性奈米碳管薄膜作為半導體層140，可以使所述薄膜電晶體10具有較大的載流子移動率，進而提高薄膜電晶體10的回應速度。本發明實施例中，所述薄膜電晶體10的載流子移動率高於10cm²/V^-1s^-1。開關電流比為1.0×10²~1.0×10⁶。

請參閱圖5，本發明第二實施例提供一種薄膜電晶體面板200，該薄膜電晶體面板200包括一絕緣基板210及複數薄膜電晶體28(圖中僅以一個為例)。該複數薄膜電晶體28形成於該 絕緣基板210表面。該薄膜電晶體28為背柵型，其包括一閘極220、一絕緣層230、一半導體層240、一源極251及一汲極252。該薄膜電晶體28設置在一絕緣基板210上。

本發明第二實施例薄膜電晶體28的結構與第一實施例中的薄膜電晶體10的結構基本相同，其區別在於：所述閘極220設置於所述絕緣基板210表面；所述絕緣層230設置於該閘極220表面；所述閘極220位於絕緣基板210及絕緣層230之間。所述半導體層240設置於該絕緣層230表面，所述絕緣層230位於所述半導體層240與所述閘極220之間，通過絕緣層230與閘極220絕緣設置；所述源極251及汲極252間隔設置並與所述半導體層240電接觸，該源極251、汲極252及半導體層240通過絕緣層230與所述閘極220電絕緣。所述半導體層240位於所述源極251及汲極252之間的區域形成一通道256。

所述源極251及汲極252可以間隔設置於該半導體層240的上表面，此時，源極251、汲極252與閘極220設置於半導體層140的不同面，形成一逆交錯型薄膜電晶體28。或者，所述源極251及汲極252可以間隔設置於該半導體層240的下表面，位於絕緣層230與半導體層240之間，此時，源極251、汲極252與閘極220設置於半導體層240的同一面，形成一逆共面型薄膜電晶體28。

本發明實施例提供的採用奈米碳管金屬複合層的源極、汲極及/或閘極的薄膜電晶體具有以下優點：其一，奈米碳管的優異的力學特性使得奈米碳管金屬複合層具有很好的韌性及 機械強度，故，採用奈米碳管金屬複合層代替現有的金屬層作源極、汲極及閘極，可以相應的提高薄膜電晶體的耐用性，尤其適用於柔性薄膜電晶體；其二，由於奈米碳管金屬複合層中的奈米碳管的結構在高溫下不會受到影響，故採用奈米碳管金屬複合層的源極、汲極及閘極在高溫下能夠正常工作，使薄膜電晶體具有很好的耐高溫性能；其三，由於奈米碳管金屬複合層具有良好的導電性能，故，採用所述的奈米碳管金屬複合層作源極、汲極及閘極，可使得源極、汲極及閘極具有較好的導電性能；其四，由於奈米碳管具有較高的導熱係數，可以有效地將薄膜電晶體工作時所產生的熱量導出，從而有利於解決薄膜電晶體集成於大型積體電路中的散熱問題；其五，奈米碳管具有良好的透光性，因此，採用奈米碳管金屬複合層作源極、汲極及閘極可提高薄膜電晶體的透光性。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧薄膜電晶體

100‧‧‧薄膜電晶體面板

110‧‧‧絕緣基板

120‧‧‧閘極

130‧‧‧絕緣層

140‧‧‧半導體層

142‧‧‧半導體層的第一表面

144‧‧‧半導體層的第二表面

151‧‧‧源極

152‧‧‧汲極

156‧‧‧通道

Claims (22)

1. 一種薄膜電晶體，包括：一源極；一汲極，該汲極與該源極間隔設置；一半導體層，該半導體層與該源極及汲極電連接；一絕緣層及一閘極，該閘極通過該絕緣層分別與該半導體層、源極及汲極絕緣設置；其中，該源極、汲極及/或閘極分別包括一奈米碳管金屬複合層，該奈米碳管金屬複合層包括一奈米碳管層及包覆於該奈米碳管層表面的金屬層，所述奈米碳管層包括複數奈米碳管通過凡德瓦爾力相互連接組成一自支撐結構。
2. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述金屬層包覆於所述奈米碳管層中每個奈米碳管的表面。
3. 如請求項2所述之薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管層包括一層奈米碳管膜。
4. 如請求項2所述之薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管層包括多層奈米碳管膜並排設置或層疊設置。
5. 如請求項2所述之薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管層的厚度為0.5奈米~100微米。
6. 如請求項3或4所述之薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管沿同一方向擇優取向排列。
7. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管金屬複合層的厚度為1.5奈米~1毫米。
8. 如請求項1項所述的薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管金屬複合層的光透過率為70%-95%。
9. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管金屬複合層包括複數奈米碳管金屬複合線狀結構相互連接組成一網狀結構，該奈米碳管金屬複合線狀結構包括至少一奈米碳管線及包覆於該至少一奈米碳管線表面的金屬層。
10. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述奈米碳管金屬複合層包括複數奈米碳管金屬複合線狀結構相互連接組成一網狀結構，該奈米碳管金屬複合線狀結構包括至少一個金屬奈米線及複合於該至少一金屬奈米線內部的奈米碳管。
11. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述金屬層包括一導電層，該導電層設置於奈米碳管表面。
12. 如請求項11所述之薄膜電晶體，其中，所述導電層的材料為銅、銀、金或其合金，所述導電層的厚度為1奈米~20奈米。
13. 如請求項11所述之薄膜電晶體，其中，該金屬層進一步包括一潤濕層，所述潤濕層設置奈米碳管表面，所述潤濕層的材料為鐵、鈷、鎳、鈀、鈦或其合金，所述潤濕層的厚度為1奈米~10奈米。
14. 如請求項11所述之薄膜電晶體，其中，該金屬層進一步包括一過渡層，該過渡層設置於奈米碳管表面，所述過渡層的材料為銅、銀或其合金，所述過渡層的厚度為1奈米~10奈米。
15. 如請求項11所述之薄膜電晶體，其中，該金屬層進一步包括 一抗氧化層，該抗氧化層設置於所述奈米碳管表面，所述抗氧化層的材料為金、鉑或其合金，所述抗氧化層的厚度為1奈米~10奈米。
16. 如請求項11所述之薄膜電晶體，其中，該金屬層進一步包括一強化層，該強化層設置於所述奈米碳管表面，所述強化層的材料為聚乙烯醇、聚苯撐苯並二惡唑、聚乙烯或聚氯乙烯，所述強化層的厚度為0.1微米~1微米。
17. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述絕緣層設置於所述閘極及半導體層之間。
18. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述絕緣層的材料為氮化矽、氧化矽、苯並環丁烯、聚酯或丙烯酸樹脂。
19. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述源極及汲極設置於所述半導體層表面。
20. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述半導體層具有相對的第一表面及第二表面，且所述半導體層通過其第一表面與一絕緣基板相連接，所述源極及汲極間隔設置於所述半導體層的第二表面，所述絕緣層設置於所述半導體層的第二表面，所述閘極設置於所述絕緣層表面，並通過絕緣層與該半導體層、源極及汲極電絕緣。
21. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述薄膜電晶體設置於一絕緣基板上，其中，所述閘極設置於該絕緣基板表面，所述絕緣層設置於所述閘極表面，所述閘極位於絕緣基板及絕緣層之間，所述半導體層設置於所述絕緣層表面，所述絕緣層位於所述半導體層與所述閘極之間，所述源極及汲極間 隔設置於半導體層表面，並通過絕緣層與所述閘極電絕緣。
22. 如請求項1所述之薄膜電晶體，其中，所述金屬層可包括與奈米碳管表面直接結合的潤濕層、設置在潤濕層外的過渡層、設置在過渡層外的導電層及設置在導電層外的抗氧化層。