[发明专利]一种有机场效应晶体管结构及其制备方法

权利要求书

1.一种有机场效应晶体管结构，其特征在于，包括：

绝缘衬底；

位于该绝缘衬底之上的栅电极；

覆盖于该栅电极和该绝缘衬底的栅介质层；

位于该栅介质层之上的有源层；以及

位于该有源层之上的保护层、源电极和漏电极；

其中，所述保护层、源电极和漏电极处于同一平面，源电极和漏电极与有源层接触，形成顶接触式结构；栅电极与有源层形成底栅结构。

2.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述保护层位于有源层的上表面，并且形成图形化的结构，使得大部分的有源层被保护层所覆盖，未被保护层所覆盖的有源层与源、漏电极直接接触，形成顶接触式结构。

3.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述栅电极为金属栅电极或有机栅电极，位于绝缘衬底的上表面，栅介质层覆盖栅电极和绝缘衬底。

4.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述绝缘衬底为长有绝缘薄膜的硅片、玻璃或塑料薄膜。

5.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述栅电极采用金属导电材料金、铂、银、铜、镍、铝、钛、铁或铬，以及导电有机物PEDOT:PSS制作而成。

6.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述栅介质层采用氧化硅、氧化铝、氧化哈、氧化锆、氧化钽、氮化硅、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚乙烯吡硌烷酮、聚甲基丙稀酸甲酯和聚对二甲苯。

7.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述有源层采用并五苯、酞菁铜CuPc、P3HT、噻吩和有机半导体材料红荧稀制作而成。

8.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述保护层为交联后的聚乙烯醇薄膜。

9.根据权利要求1所述的有机场效应晶体管结构，其特征在于，所述源、漏电极采用金属材料金、铂、银、铜、镍、铝、钛、铁或铬，以及导电有机物PEDOT:PSS制作而成。

10.一种有机场效应晶体管结构的制备方法，其特征在于，包括：

在绝缘衬底上制备栅电极；

在制备有栅电极的绝缘衬底表面沉积栅介质层；

在栅介质层表面沉积有源层；

在有源层表面制备图形化的保护层；

在保护层表面沉积源、漏电极金属薄膜。

11.根据权利要求10所述的有机场效应晶体管结构的制备方法，其特征在于，所述栅电极为金属栅电极或有机栅电极，金属栅电极采用光刻技术定义其相应的刻胶图形，再通过电子束蒸发、溅射或热蒸发方法来沉积金属，最后通过金属剥离的方法来转移图形，从而制备出金属栅电极；有机栅电极采用喷墨打印技术来沉积和图形化。

12.根据权利要求10所述的有机场效应晶体管结构的制备方法，其特征在于，所述栅介质层为无机栅介质层或有机介质层，无机栅介质层通过低压化学气相沉积、溅射或者原子层沉积方法来制备，有机介质层的制备通过旋涂技术来沉积介质薄膜。

13.根据权利要求10所述的有机场效应晶体管结构的制备方法，其特征在于，所述有源层通过真空热沉积、旋涂技术来形成。

14.根据权利要求10所述的有机场效应晶体管结构的制备方法，其特征在于，所述保护层通过旋涂工艺制备，然后再通过光刻、显影定义图形，并去除部分保护层，保护层的厚度大于100nm。

15.根据权利要求10所述的有机场效应晶体管结构的制备方法，其特征在于，所述源、漏电极在制备好图形化保护层上表面通过电子束蒸发、溅射或热蒸发方法来形成，通过保护层的台阶使得源漏电极区域的金属薄膜和其余区域的金属薄膜断开，形成图形化的源漏电极；源、漏金属电极薄膜的厚度小于保护层的厚度的二分之一。