[发明专利]一种光传感有机场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种制备下述光传感有机场效应晶体管的方法，包括如下步骤：

1)在衬底上制备栅电极；

2)在所述步骤1)得到的栅电极之上制备绝缘层；

3)将所述步骤2)得到的带有绝缘层的衬底与十八烷基三氯硅烷、八烷基三氯硅 烷、苯基三氯硅烷中的任意一种或任意两种，于真空条件下加热处理，得到自组装单 分子层；

4)向有机半导体化合物的饱和溶液中加入不良溶剂，所述有机半导体化合物自 组装成有机半导体化合物单晶线，将至少一根所述有机半导体化合物单晶线置于所述 步骤3)得到的自组装单分子层上；

所述有机半导体化合物为蒽[2，3-b]苯并[d]噻吩或取代的蒽[2，3-b]苯并[d]噻吩，所 述取代的蒽[2，3-b]苯并[d]噻吩中，取代基为甲基、乙基或苯基；

所述有机半导体化合物的饱和溶液中，溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯，所述 不良溶剂为乙醇或甲醇；

5)制备源电极和漏电极，得到所述光传感有机场效应晶体管；

其中，所述源电极和漏电极位于所述有机半导体化合物单晶线的两端；

所述光传感有机场效应晶体管，包括衬底、位于所述衬底之上的栅电极和位于所 述栅电极之上的绝缘层；所述有机场效应晶体管还包括位于所述绝缘层之上的自组装 单分子层以及位于所述自组装单分子层之上的源电极、漏电极和至少一根有机半导体 化合物单晶线；

所述构成自组装单分子层的材料为十八烷基三氯硅烷、八烷基三氯硅烷、苯基三 氯硅烷中的任意一种或任意两种；

所述有机半导体化合物单晶线位于所述源电极和漏电极之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，真空度为0.1-10 帕斯卡，加热处理时的温度为60-150℃，加热时间为0.2-6小时。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，构成衬底的 材料为玻璃、陶瓷、聚合物或硅片；所述栅电极选自金属、合金和金属氧化物；

所述金属为金、银、铝或铜，所述合金为铜铝合金或铝银合金，所述金属氧化物 为氧化铟锡；

所述步骤2)中，构成绝缘层的材料为二氧化硅或氮化硅；

所述步骤4)中，自组装时间为0.1-10小时；

所述步骤5)中，构成源电极和漏电极的材料为金属、合金、金属氧化物、导电 聚合物或导电小分子化合物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，栅电极的制备方 法为真空热蒸镀、电子束蒸发、磁控溅射或等离子体增强的化学气相沉积法；

所述步骤2)中，所述绝缘层的制备方法为空气热氧化、电子束蒸发或磁控溅射；

所述步骤3)中，先将所述步骤2)得到的带有绝缘层的衬底依次用去离子水、 乙醇和丙酮清洗并干燥；

所述步骤5)中，源电极和漏电极的制备方法为真空热蒸镀、电子束蒸发或打印。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述步骤1)中，真空热蒸镀的真空度为10^-5-10^-3帕斯卡，蒸发速度为1-10埃/ 秒；电子束蒸发的真空度为10^-7-10^-4帕斯卡，蒸发速度为1-10埃/秒；磁控溅射的真 空度为10^-7-10^-4帕斯卡，溅射速度为1-10埃/秒；等离子体增强的化学气相沉积法的 真空度为10^-5-10^-3帕斯卡，沉积区温度为300-500度；

所述步骤2)中，空气热氧化的温度为900-1200℃，电子束蒸发的真空度为 10^-7-10^-4帕斯卡，蒸发速度为1-10埃/秒；磁控溅射的真空度为10^-7-10^-4帕斯卡，溅 射速度为1-10埃/秒；

所述步骤5)中，热蒸镀的真空度为10^-5-10^-3帕斯卡，蒸发速度为1-10埃/秒； 电子束蒸发的真空度为10^-7-10^-4帕斯卡，蒸发速度为1-10埃/秒；打印方法中，打印 速度为2米/秒，精度为5微米。