[发明专利]一种碳纳米管薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管薄膜晶体管，包括衬底，设置于衬底上的栅极，设置于所述栅极表面的有机绝缘层，设置于所述有机绝缘层上的半导体层，设置于所述半导体层上的源极和漏极，其特征在于，所述半导体层为依次设置的聚3-己基噻吩层和碳纳米管聚3-己基噻吩混合层，所述聚3-己基噻吩层设置于有机绝缘层与碳纳米管聚3-己基噻吩混合层之间。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管薄膜晶体管，其特征在于，所述衬底为柔性衬底。

3.根据权利要求2所述的碳纳米管薄膜晶体管，其特征在于，所述柔性衬底为丝素蛋白柔性衬底。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的碳纳米管薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管聚3-己基噻吩混合层由聚3-己基噻吩包裹的碳纳米管制成。

5.根据权利要求4所述的碳纳米管薄膜晶体管，其特征在于，所述聚3-己基噻吩包裹的碳纳米管中，所述半导体性碳纳米管质量含量占全部碳纳米管的99.9％以上。

6.一种碳纳米管薄膜晶体管的制备方法，包括以下步骤：

制备衬底；

在所述衬底上制备栅极；

在所述栅极表面形成有机绝缘层；

在所述有机绝缘层上制备聚3-己基噻吩层；

所述聚3-己基噻吩层上制备碳纳米管聚3-己基噻吩混合层；

在所述碳纳米管聚3-己基噻吩混合层上形成源极和漏极，得到碳纳米管薄膜晶体管。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备聚3-己基噻吩层的方法为：将聚3-己基噻吩溶于有机溶剂中涂覆于有机绝缘层表面，真空退火，然后在室温真空条件下静置。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备聚3-己基噻吩层的方法为：将聚3-己基噻吩溶于有机溶剂中涂覆于有机绝缘层表面，在25～240℃下真空退火5～15分钟，然后在室温真空条件下静置。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备聚3-己基噻吩层的方法为：将聚3-己基噻吩溶于有机溶剂中涂覆于有机绝缘层表面，在25～240℃下真空退火5～15分钟，然后在室温真空条件下静置20～30小时。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备碳纳米管聚3-己基噻吩混合层的方法为：

将单壁碳纳米管与聚3-己基噻吩溶于有机溶剂中，超声混合后，离心分离，得到聚3-己基噻吩包裹的碳纳米管；

将聚3-己基噻吩包裹的碳纳米管溶于有机溶剂后，涂覆在聚3-己基噻吩层表面，干燥后，得到碳纳米管聚3-己基噻吩混合层。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述制备聚3-己基噻吩包裹的碳纳米管的方法包括：

将单壁碳纳米管与聚3-己基噻吩溶于有机溶剂中，超声混合后，离心分离，所述离心的转速为13000～15000转，离心时间为5～10分钟，得到聚3-己基噻吩包裹的碳纳米管，其中所述半导体性碳纳米管质量含量占全部碳纳米管的99.9％以上。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述单壁碳纳米管与聚3-己基噻吩的体积比(8～15)：1。

13.根据权利要求6～12任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备衬底的方法为：在弹性橡胶上利用溶液法制备丝素蛋白柔性衬底。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，还包括，在制备形成源极和漏极后，剥离弹性橡胶。