[发明专利]一种制作底电极平坦化的有机场效应晶体管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体学中的微细加工技术领域，特别是一种制作底 电极平坦化的有机场效应晶体管的方法。

背景技术

随着信息技术的不断深入，电子产品已经进入人们生活工作的每个环 节；在日常生活中人们对低成本、柔性、低重量、便携的电子产品的需求 越来越大；传统的基于无机半导体材料的器件和电路很难满足这些要求， 因此可以实现这些特性的基于有机聚合物半导体材料的有机微电子技术 在这一趋势下得到了人们越来越多的关注。

提高有机场效应管的迁移率一直是该领域追求的目标，有机场效应晶 体管一般采用上电极或者底电极结构。上电极结构的器件有较好的电学性 能，但由于电极的图形化困难而难于在有机电路中实用。由于光刻工艺图 形化的简单方便，底电极结构的器件称为有机电路集成的主流。但底电极 结构的器件由于电极的淀积后使得介质表面不够平坦而影响随后蒸镀的 有机半导体材料生长的连续性，以至于影响器件的性能。

因此底电极的平坦化成为一个关键的问题。文献上报道的方法不是很 多，主要是采用刻蚀栅介质的方法。这种方法工艺复杂，所需设备昂贵， 可操作性方面较差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种制作底电极平坦化的有机 场效应晶体管的方法，以简化工艺，降低成本。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种制作底电极平坦化的有机场效应 晶体管的方法，该方法包括：

步骤1、在导电基底上生长绝缘介质薄膜；

步骤2、在绝缘介质薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到底电极胶图形；

步骤3、在底电极胶图形表面蒸镀一层金属薄膜；

步骤4、用丙酮剥离掉光刻胶对底电极进行图形化；

步骤5、旋涂可溶性有机栅介质，填隙在源漏之间的沟道，平坦化源 漏电极；

步骤6、干燥有机栅介质材料，并蒸镀有机半导体层。

上述方案中，步骤1中所述导电基底是电阻率低的导电材料，用于作 为有机场效应管的栅极。

上述方案中，步骤1中所述在导电基底上生长绝缘介质薄膜是采用热 氧化生长的方法或化学气相沉积的方法实现的。

上述方案中，步骤3中所述在底电极胶图形表面蒸镀一层金属薄膜是 通过电子束蒸发实现的。

上述方案中，步骤5中所述有机栅介质是通过旋涂实现的，且该有机 栅介质是浓度1.8％的PMMA，或者是浓度2％的PVP。

上述方案中，步骤6中所述蒸镀有机半导体层是采用真空热蒸镀的方 法实现的。

(三)有益效果

本发明提供的这种制作底电极平坦化的有机场效应晶体管的方法，底 电极的平坦化工艺比较操作方便，设备简单，也不需要昂贵的刻蚀机设备， 普通的旋涂工艺就可以很容易实现。旋涂用的匀胶机是实验室和工厂的常 用设备，因此本工艺不会额外增加实验室和企业的负担。同时，有机栅介 质材料有些无机材料作为栅介质所不具备的优点，且材料种类非常丰富， 可选择的空间比较大。本工艺中不仅能实现底电极的平坦化，而且，这层 有机介质层覆盖的栅介质的表面不仅能对无机栅介质表面进行修饰同时 也和无机栅介质材料一同构成了器件的双层栅介质。

附图说明

图1是本发明提供的制作底电极平坦化的有机场效应晶体管的方法流 程图；

图2-1至图2-7是本发明提供的制作底电极平坦化的有机场效应晶体 管的工艺流程图；

图3-1至图3-8是依照本发明实施例提供的制作底电极平坦化的有机 场效应晶体管的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供的制作底电极平坦化的有机场效应晶体管的方法，通过在 有机材料蒸镀生长之前先在栅介质上通过常规光刻和剥离的工艺淀积一 层金属，剥离后形成器件底电极。然后在图形化电极后的介质上旋涂一薄 层有机介质；有机介质主要填隙在源漏之间的沟道，从而实现对源漏电极 的平坦化。最后蒸镀有机半导体材料后制作完成底电极平坦化后的有机场 效应晶体管。

如图1所示，图1是本发明提供的制作底电极平坦化的有机场效应晶 体管的方法流程图，该方法包括：