[发明专利]一种有机场效应器件及其制备方法

权利要求书

1.一种有机场效应器件，包括栅极、介电层、半导体层、源极和漏极，其特征在于，所述介电层为包含高介电纳米颗粒的聚合物复合材料。

2.根据权利要求1所述的有机场效应器件，其特征在于，所述高介电纳米颗粒为介电常数高于100的纳米颗粒；

优选地，所述高介电纳米颗粒包括高介电无机纳米颗粒，优选为钛酸钡、二氧化钛、钛酸锶、钛酸铜钙、锆钛酸铅或钛酸锶钡中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述介电层中的高介电纳米颗粒的粒径为1nm～1000nm，优选地50～500nm；

优选地，所述介电层中的高介电纳米颗粒所占的质量百分数为0.1wt％～70wt％；

优选地，所述介电层的厚度为20nm～20μm；

优选地，所述介电层中的聚合物包括环氧树脂，聚酰亚胺PI，双马来亚酰胺-三嗪树脂BT，聚偏二氟乙烯PVDF及其共聚物，聚乙烯吡咯烷酮PVP，聚乙二醇PEG，聚乙烯醇PVA，聚氨酯PU或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述半导体层为包含导电纳米颗粒和/或半导体纳米颗粒的聚合物复合材料；

优选地，所述导电纳米颗粒包括碳纳米管、石墨烯、炭黑、金、银、铜、镍、铁、钛、铝或铂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述碳纳米管的直径为10nm～200nm，所述碳纳米管的长度优选为1μm～50μm；

优选地，所述石墨烯厚度为1nm～5nm；

优选地，所述导电纳米颗粒为：由碳纳米管及沉积在所述碳纳米管表面的纳米金属构成的杂化颗粒，所述纳米金属为金、银、铜、镍、铁、钛或铝中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电纳米颗粒为：由石墨烯及沉积在所述石墨烯表面的纳米金属构成的杂化颗粒，所述纳米金属为金、银、铜、镍、铁、钛或铝中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述半导体纳米颗粒包括ZnO、ZnS、TiO₂、SiC或Cu₂O中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述半导体纳米颗粒的粒径为50nm～500nm；

优选地，半导体层中的导电纳米颗粒和/或半导体纳米颗粒所占的质量百分数为0.1wt％～40wt％；

优选地，所述半导体层的厚度为10nm～10μm；

优选地，所述半导体层中的聚合物包括聚苯，聚噻吩，聚苯胺，聚吡咯，环氧树脂，聚酰亚胺，双马来亚酰胺-三嗪树脂，聚偏二氟乙烯及其共聚物，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯醇中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的有机场效应器件，其特征在于，所述栅极为导电衬底，优选为金属箔，进一步优选为铜箔、铝箔、镍箔或钛箔中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1或2所述的有机场效应器件，其特征在于，所述栅极为：由柔性聚合物基底及沉积在所述柔性聚合物基底上的导电层构成的导电衬底；

优选地，所述柔性聚合物基底包括聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC或聚四氟乙烯PTFE中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电层包括金层、银层、铂层、铝层、铜层、钛层、镍层或碳层中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电层的厚度为20nm～10μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的有机场效应器件，其特征在于，所述栅极的厚度为1μm～40μm；

优选地，所述源极和漏极独立地包括金、银、铜、镍或铝的金属电极。