[发明专利]全喷墨印刷的薄膜晶体管

说明书

技术领域

本发明涉及通过喷墨印刷制造薄膜晶体管。

背景技术

US 6,690,029B1据称公开了某些取代的并五苯以及由它们制成的电子器件。

WO 2005/055248A2据称公开了顶栅薄膜晶体管中的某些取代的并五苯和聚合物。

发明内容

简而言之，本发明提供了制备薄膜晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：提供基底；通过喷墨印刷施加栅极油墨；通过喷墨印刷在上面施加介电油墨；通过喷墨印刷施加半导体油墨；和通过喷墨印刷施加源极和漏极油墨。在一些实施例中，将栅极油墨直接施加到基底上。在一些实施例中，将介电油墨施加到栅极油墨的至少一部分上。在一些实施例中，将半导体油墨施加到介电油墨的至少一部分上，并且将源极和漏极油墨施加到半导体油墨的至少一部分上。在一些实施例中，将源极和漏极油墨施加到介电油墨的至少一部分上，并且将半导体油墨施加到源极和漏极油墨的至少一部分上。在一些实施例中，将半导体油墨直接施加到基底上，将源极和漏极油墨施加到半导体油墨的至少一部分上，将介电油墨施加到源极和漏极油墨的至少一部分上，并且将栅极油墨施加到介电油墨的至少一部分上。在一些实施例中，将源极和漏极油墨直接施加到基底上，将半导体油墨施加到源极和漏极油墨的至少一部分上，将介电油墨施加到半导体油墨的至少一部分上，并且将栅极油墨施加到介电油墨的至少一部分上。在一些实施例中，半导体油墨包括溶剂和半导体材料，所述半导体材料包括：

1重量％至99.9重量％的聚合物；和

0.1重量％至99重量％的符合化学式I的化合物：

其中每个R¹独立地选自H和CH₃，并且每个R²独立地选自支链或非支链C2-C18烷烃、支链或非支链C1-C18烷基醇、支链或非支链C2-C18烯烃、C4-C8芳基或杂芳基、C5-C32烷芳基或烷基-杂芳基、二茂铁基或SiR³₃，其中每个R³独立地选自氢、支链或非支链C1-C10烷烃、支链或非支链C1-C10烷基醇或支链或非支链C2-C10烯烃。在一些实施例中，聚合物在1kHz具有大于3.3的介电常数并且通常组成的组选自由下列物质组成的组：聚(4-氰甲基苯乙烯)和聚(4-乙烯基苯酚)。

附图说明

图1为顶接触/底栅薄膜晶体管中存在的各层的示意图。

图2为底接触/底栅薄膜晶体管中存在的各层的示意图。

图3为顶接触/顶栅薄膜晶体管中存在的各层的示意图。

图4为底接触/顶栅薄膜晶体管中存在的各层的示意图。

图5为实例1中的底接触/底栅薄膜晶体管的示意图。

图6为实例1中的底接触/底栅薄膜晶体管的显微图，定标线条是2.0mm。

图7为实例1中的底接触/底栅薄膜晶体管的性能值坐标图。

具体实施方式

薄膜晶体管在轻质、便宜和易于再生产电子器件方面具有发展前途。本发明为全喷墨、全添加的薄膜晶体管提供制造方法。

已知薄膜晶体管呈四种原理几何形状。结合图1(表示顶接触/底栅薄膜晶体管)、图2(表示底接触/底栅薄膜晶体管)、图3(表示顶接触/顶栅薄膜晶体管)和图4(表示底接触/顶栅薄膜晶体管)各图，薄膜晶体管100包括基底10、栅极20、介质层30、半导体层40、源极50和漏极60。通常源极50和漏极60将与栅极20稍有搭接。

在图3和图4所描绘的顶栅设计中，栅极20在介质层30上方，并且栅极20和介质层30均在半导体层40上方。在图1和图2所描绘的底栅设计中，栅极20在介质层30下面，并且栅极20和介质层30均在半导体层40下面。因此，通过喷墨印刷技术制造底栅设计需要可以在溶剂中施加到先前涂敷的介质层上而不会破坏或溶解这些层的半导体。

众所周知，喷墨印刷在本领域中用于例如图形(包括多彩图形)的印刷。喷墨印刷使细小墨滴能够精确定位。任何合适的喷墨印刷系统可用于实施本发明，包括热力喷墨、压电喷墨和连续喷墨系统。最典型地，使用压电喷墨系统。可用于喷墨印刷的油墨所含颗粒粒度通常不大于500nm，更通常不大于200nm。可用于喷墨印刷的油墨通常需要适当的流变性。