[发明专利]一种制备有机场效应晶体管结构的方法

权利要求书

1.一种制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，该方法包括：

在绝缘衬底上制备图形化的栅电极层；

在栅电极层上沉积栅介质层；

在栅介质层表面上制备图形化的源漏金属电极；

将制备有图形化源漏金属电极的样品浸泡到表面修饰溶液中，对样品表面进行修饰；

在修饰好的样品表面沉积有机半导体薄膜，完成器件的制备。

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，所述绝缘衬底为长有氧化硅薄膜或氮化硅薄膜的硅片、绝缘玻璃或绝缘塑料薄膜。

3.根据权利要求1所述的制备有机场效应晶体管的方法，其特征在于，所述栅电极层采用的材料包括金、铝、铂、铜、银、镍、铬、钛、钽和导电有机物PEDOT:PSS；

所述在绝缘衬底上制备图形化的栅电极层的步骤中，栅电极层的薄膜沉积方法包括真空热物理沉积、电子束沉积、离子辅助沉积、溅射、喷墨打印或旋涂；金属电极的图形化采用光刻加刻蚀或者光刻加金属剥离工艺；聚合物电极的制备采用喷墨打印工艺。

4.根据权利要求1所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述栅介质层采用的材料包括氧化硅、氮化硅、氧化锆、氧化铝、氧化钽、氧化铪、聚酰亚胺PI、聚乙烯吡硌烷酮PVP、聚甲基丙稀酸甲酯PMMA和聚对二甲苯parylene；

所述在栅电极层上沉积栅介质层的步骤中，通过低压化学气相沉积、溅射、原子层沉积、电子束蒸发、离子辅助沉积或者旋涂技术来制备栅介质层。

5.根据权利要求1所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述源漏金属电极采用的材料包括金、铂、银、铜或铝；所述在栅介质层表面上制备图形化的源漏金属电极的步骤中，源漏金属电极的薄膜沉积方法包括真空热物理沉积、电子束沉积、离子辅助沉积、溅射、喷墨打印、旋涂；金属电极的图形化采用光刻加刻蚀或者光刻加金属剥离工艺。

6.根据权利要求1所述的制备有机场效应晶体管的方法，其特征在于，所述对样品表面进行修饰的步骤中，将同时在金属电极表面和栅介质层表面自组织生长一层单分子层薄膜，从而改进有机半导体与源、漏金属电极之间接触界面和有机半导体与栅介质之间的沟道界面。

7.根据权利要求1所述的制备有机场效应晶体管的方法，其特征在于，所述表面修饰溶液为含有硫醇分子和硅烷分子的混合溶液。

8.根据权利要求7所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述表面修饰溶液采用乙醇、异丙醇、松油醇、氯仿、氯苯、苯酚、甲苯或二甲苯作为溶剂。

9.根据权利要求7所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述硫醇分子包括烷烃链分子大于等于8的烷烃链硫醇或五氟苯硫酚。

10.根据权利要求7所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述硅烷分子包括三氟丙基三氯硅烷、2-苯乙基三氯化硅烷、叔丁基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷或六甲基二硅胺。

11.根据权利要求7所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述表面修饰溶液具有一浓度，该浓度小于10mM/L。

12.根据权利要求1所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述将样品浸泡到表面修饰溶液的步骤中，样品在表面修饰溶液中浸泡的时间大于1个小时。

13.根据权利要求1所述的制备有机场效应晶体管结构的方法，其特征在于，所述在修饰好的样品表面沉积有机半导体薄膜的步骤中，有机半导体薄膜采用的材料为并五苯、金属酞菁CuPc、P3HT、噻吩或红荧稀；该有机半导层薄膜通过真空热蒸发、旋涂、滴涂或喷墨打印工艺来制备。