[发明专利]一种双工作模式有机场效应晶体管及制备方法

权利要求书

1.一种从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于：结构其中：

衬底，在衬底上嵌入电极引线；

栅电极，该栅电极制作在衬底的一面，即在衬底上沉积和图案化栅电极，栅电极与电极引线导通；

绝缘层，该绝缘层制作在栅电极的另一面；

插入半导体层，该插入半导体层制作在绝缘层的另一面；

主体半导体层，该主体半导体层制作在插入半导体层的另一面；

漏电极和源电极，漏电极和源电极制作在主体半导体层的另一面；

所述插入半导体层和主体半导体层，将两者相对位置交换的结构如下：

绝缘层，该绝缘层制作在栅电极的另一面；

主体半导体层，该主体半导体层制作在绝缘层的另一面；

插入半导体层，该插入半导体层制作在主体半导体层的另一面；

漏电极和源电极，漏电极和源电极制作在插入半导体层的另一面。

2.根据权利要求1所述的从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于：所述插入半导体层，是在绝缘层和主体有机半导体层之间或者源漏电极和主体半导体层之间的插入半导体层，作掺杂的源层。

3.根据权利要求1所述的从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于：所述插入半导体层，插入半导体层是具有接受或给出电子能力的材料，包括无机给体和受体材料，染料分子、有机小分子给体和受体材料、高分子给体和受体材料或者它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于：所述插入半导体层，插入半导体层的成膜采用真空蒸镀、甩膜、滴膜或印刷成膜方式，使得有机活性的半导体层和绝缘层之间通过偶极作用、扩散作用或者电荷转移作用对有机半导体层实现掺杂。

5.根据权利要求1所述的从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于：所述主体有机半导体层，采用具有场效应性能的有机材料，包括有机小分子材料、高分子聚合物材料或它们混合物，

6.根据权利要求1所述的从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于：所述主体有机半导体层，采用真空蒸镀、甩膜、滴膜或印刷成膜方式。

7.根据权利要求1所述的从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于：所述主体有机半导体层采用单层或双层，采用一种材料或是混合材料。

8.根据权利要求1所述从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管，其特征在于，所述插入半导体层和有机主体半导体层，由插入半导体层和有机主体半导体层组成有机半导体沟道，有机半导体沟道有两种结构，一种是下面是插入半导体层，上面是有机主体半导体层；另一种是下面是有机主体半导体层，上面是插入半导体层。

9.一种从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，栅极金属的沉积：

用乙醇、丙酮超声清洗、去离子水冲洗的衬底，经氮气吹干和烘箱烘干之后沉积至少一层金属，得到栅极电极；

第二步，绝缘层的沉积：

在栅电极之上采用绝缘层成膜方式沉积至少一层绝缘层；

第三步，插入半导体层的沉积及有机主体半导体材料的沉积：

在沉积有绝缘层的衬底上，沉积一层0.5～50纳米的插入半导体层，然后采用有机物成膜方法得到厚度为20～200纳米的主体有机半导体层；或者先采用有机物成膜方法得到厚度为20～200纳米的主体有机半导体层，再沉积一层0.5～50纳米的插入半导体层；最后通过掩膜板，沉积金属电极形成源电极、漏电极；源电极、漏电极之间的距离称为沟道长度；

第四步，器件测试：

将制备好的双模场效应晶体管，在大气环境下室温下测试后，得成品；所述插入半导体层，采用时效、加载电场或者热处理方法，采用所述一个或者多个方法，控制有机半导体的掺杂，使插入半导体层对主体半导体层掺杂，呈现出从增强型转变成耗尽型的有机场效应晶体管。