[发明专利]有机场效应晶体管阈值电压的调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体而言，涉及有机场效应晶体管阈值电压的调制方法。

背景技术

随着信息技术的发展，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有机场效应晶体管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。

有机场效应晶体管作为有机电路的基础元件，其性能对电路的性能起着决定性的作用。其中迁移率决定了有机场效应晶体管工作的快慢，进而影响电路的工作频率；电压，包括工作电压和阈值电压，决定了有机场效应晶体管以及电路的功耗。通常有机场效应晶体管的工作电压都在数十伏，因此降低其工作电压一直是该领域的一个研究热点。随着阈值电压的改变，晶体管可以分为增强型和耗尽型两种。前者在栅电压为零的时候，沟道中存在很少的可自由移动电荷，在源漏电极上施加电压后得到的电流很小，只有当施加较大的栅电压后沟道中才能产生较多的自由载流子，从而产生较大的电流。后者在栅电压为零的时候，沟道中存在着不少的自由载流子，在源漏电极上施加电压就能得到不小的电流，只有施加一个相反符号的电压才能使得沟道中的可自由移动的电荷浓度降到最低，从而使沟道中的电流减小到最小。可以看出增强型的有机场效应晶体管具有很低的静态功耗。由于根据实际需求，这两种类型的有机场效应晶体管都有其相应的用途。因此如何调节阈值电压，使有机场效应晶体管在这两种类型中转化一直是有机场效应晶体管研究的一项重要内容。

目前，主要的调制方法是在加工过程中通过改变有机场效应晶体管的尺寸参数，通过界面修饰改变薄膜结构，改变薄膜的沉积条件，选用不同的介质材料，采用双栅电极结构等技术，这些技术要么增加功能难度，要么使得有机场效应晶体管结构变的复杂，并且阈值电压的调制自由度很低，调制固定后就不能再进行改变，因此具有很大的局限。

发明内容

针对相关技术中通过改变有机场效应晶体管尺寸调制阈值电压十分复杂问题而提出本发明。为此，本发明的主要目的在于提供一种有机场效应晶体管阈值电压的调制方法，以解决上述问题至少之一。

鉴于上述，本发明提供了一种有机场效应晶体管阈值电压的调制方法，该方法包括：提供有机场效应晶体管；根据所需阈值电压利用光源辐照有机场效应晶体管的有机半导体层；对有机场效应晶体管施加电压脉冲；经过预定时间后先后或同时撤销电压脉冲与光源。

其中，光源包括可见光源、红外光源、紫外光源中的至少一种。

其中，阈值电压小于所述电压脉冲。

其中，预定时间与光源的强度成反比，并且由有机半导体层的材料中载流子的迁移速度决定。

其中，有机场效应晶体管包括：绝缘衬底；位于绝缘衬底上的栅电极，栅电极覆盖绝缘衬底的部分区域；覆盖绝缘衬底和栅电极的栅介质层；位于栅介质层上的源电极、漏电极；有机半导体层，有机半导体层位于栅介质层和源电极、漏电极上方或者有机半导体层位于栅介质层与源电极、漏电极之间。

其中，绝缘衬底包括具有绝缘薄膜的硅片、玻璃和塑料中的一种。

通过本发明的上述技术方案，采用光源辐照与电压脉冲相结合，可以解决目前的有机半导体场效应管的调制方法复杂，自由度地的问题，并且调制后有机场效应晶体管的阈值电压可以保持较长时间，该方法自由度大，易于调整有机场效应晶体管。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为根据本发明实施例的有机场效应晶体管的结构图；

图2为根据本发明实施例的一种有机场效应晶体管阈值电压的调制方法的流程图；

图3为根据本发明第一优选实施例的脉冲调制结果的曲线图；

图4为根据本发明第二优选实施例的脉冲调制结果的曲线图。

具体实施方式

功能概述

在本发明实施例中，提供了一种调制有机场效应晶体管的阈值电压方案，在该实现方案中，通过采用光源对有机场效应晶体管进行辐照，在对其施加电压脉冲，调制该有机场效应晶体管的阈值电压。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明的实施例，提供了一种有机场效应管的阈值电压的调制方法。在描述该方法之前，首先描述用于实施该方法的优选的有机场效应晶体管。