[发明专利]一种有机场效应管的绝缘涂层

说明书

技术领域

本发明属于一种绝缘涂层，尤其涉及一种有机场效应管的绝缘涂层，属于绝缘材料技术领域。

背景技术

有机场效应管以其制备工艺简单、成本低、可与柔性衬底相兼容、易于大面积制备等诸多优点而在电子元器件中受到人们的青睐。栅绝缘层是有机场效应管的重要组成部分，它主要通过电容原理来达到控制器件的目的，绝缘材料的选择及绝缘层表面性质对有机场效应管性能会有很大影响。近年来，对于有机场效应管的应用开发取得了长足的进步。

目前，对于有机场效应管的应用开发虽然取得了很大的进步，但大部分有机场效应管由于使用低介电常数材料如二氧化硅或有机绝缘材料作为绝缘层，使得器件工作电压较高，一般大于50V，这对于有机场效应管的实际运用非常不利。为了降低器件的工作电压，一些制造厂家采用具有高介电常数的无机氧化物绝缘材料来作为栅绝缘层，但以这些材料制备的栅绝缘层通常有较大的漏电流和较差的表面特性，严重降低了器件的性能。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种有机场效应管的绝缘涂层，该绝缘涂层表面光滑、制备简便，其不仅漏电流小，具有优异的绝缘性能，而且大大降低了有机场效应管的工作电压，易于推广运用。

本发明是一种有机场效应管的绝缘涂层，所述的绝缘涂层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述的第一绝缘层通过阳极氧化法制备在有机场效应管的栅极上，所述的栅极采用厚度为560nm的钽膜基片，所述的第二绝缘层通过溶液旋涂法旋涂在第一绝缘层上。

在本发明一较佳实施例中，所述的第一绝缘层材料为五氧化二钽，其厚度为210nm。

在本发明一较佳实施例中，所述的第一绝缘层的制备包括如下步骤：1）将钽膜基片浸入柠檬酸溶液作为阳极，以铂材料作为阴极；2）通电流3～4h完全氧化阳极，制得五氧化二钽薄膜。

在本发明一较佳实施例中，所述的第二绝缘层材料为聚甲基丙烯酸甲酯，其厚度为55nm。

在本发明一较佳实施例中，所述的第二绝缘层的制备是将钽/五氧化二钽薄膜基片转入氮气手套箱中，旋涂溶有聚甲基丙烯酸甲酯的氯苯溶液而完成的。

在本发明一较佳实施例中，所述的氯苯溶液浓度为2.2wt%，旋涂转速为2500r/min，旋涂时间为1min。

本发明揭示了一种有机场效应管的绝缘涂层，该绝缘涂层表面光滑、制备简便，其不仅漏电流小，具有优异的绝缘性能，而且大大降低了有机场效应管的工作电压，易于推广运用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例有机场效应管绝缘涂层及有机场效应管的结构示意图；

附图中各部件的标记如下： 1、钽膜基片，2、第一绝缘层，3、第二绝缘层，4、有机薄膜层，5、金属铝源漏电极。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例有机场效应管绝缘涂层及有机场效应管的结构示意图；该绝缘涂层包括第一绝缘层2和第二绝缘层3，所述的第一绝缘层2通过阳极氧化法制备在有机场效应管的栅极上，所述的栅极采用厚度为560nm的钽膜基片1，所述的第二绝缘层3通过溶液旋涂法旋涂在第一绝缘层2上。

本发明提及的有机场效应管的绝缘涂层采用了双绝缘层结构，其中，第一绝缘层2材料为五氧化二钽，第二绝缘层3材料为聚甲基丙烯酸甲酯，与传统的单一绝缘层有机场效应管相比，该双绝缘层有机场效应管不仅电学性能极大提高，而且工作电压大幅降低。本发明中的有机场效应管采用99.999%的钽耙材，通过直流溅射的方式将钽沉积在洗净的玻璃基片上作为栅极；溅射时本底的真空度为0.001Pa，溅射功率为130W，溅射时间为25min。

本发明提出的有机场效应管绝缘涂层中的第一绝缘层2厚度为210nm，其通过在2g/L的柠檬酸溶液中进行阳极氧化反应而制得。具体制备过程为：先将栅极钽膜基片1浸入柠檬酸溶液作为阳极，以铂材料作为阴极，然后加0.2mA/cm²的恒定电流密度，当两电极之间的电压升高到100V时，保持恒定这个电压不变，随着两极间的电阻逐渐变大，电流逐渐变小，通流3～4h后，电流达到1uA，此时阳极氧化反应结束，栅极钽膜基片1表面形成厚度为210nm的五氧化二钽薄膜。