[发明专利]反相器及其制备方法

说明书

本发明提供一种反相器及其制备方法。该方法包括：步骤1，在金属导电层上的介电层表面制备氧化物半导体层，并对所述氧化物半导体层进行退火处理；步骤2，在所述氧化物半导体层表面蒸镀有机小分子层；步骤3，在所述有机小分子层表面蒸镀外部供电电极、输出电极和接地电极，获得反相器；所述反相器以有机小分子层作为P型有源层，以氧化物半导体层作为N型有源层。本发明以电学性能相匹配的有机小分子和氧化物半导体形成反相器，使得反相器具有良好的性能同时输出信号能量纯度更高。此外，本发明采用的材料易于获取，因此可大规模生产反相器以满足反相器的工业需求量。

技术领域

本发明涉及电子器件制备技术领域，更具体地，涉及一种反相器及其制备方法。

背景技术

反相器是一种可将输入信号相位反转180度的电路，广泛应用于模拟电路，例如：音频放大电路，时钟振荡器等。

现有技术中，一般基于氧化锌与有机聚合物制备异质结构的双极晶体管作为反相器使用。一方面，该方式制备的反相器需额外制备顶栅结构以提高器件性能，工艺复杂；另一方面，由于多晶氧化锌表面粗糙度高(RMS2nm)，界面缺陷多，严重影响有机半导体在界面处的传输，因此，该方式制备的反相器电压增益较低，仅在15V/V左右，相应地，反相器的响应速度较低，难以满足逻辑电路对响应速度的要求。

发明内容

本发明提供一种反相器及其制备方法，

以克服现有技术制备反相器复杂以及增益较低而难以满足实际应用中高增益需求的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种反相器制备方法，该方法包括：步骤1，在金属导电层上的介电层表面制备氧化物半导体层，并对所述氧化物半导体层进行退火处理；步骤2，在所述氧化物半导体层表面蒸镀有机小分子层；步骤3，在所述有机小分子层表面蒸镀外部供电电极、输出电极和接地电极，获得反相器；所述反相器以有机小分子层作为P型有源层，以氧化物半导体层作为N型有源层。

结合本发明第一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述步骤1具体包括：以所述介电层为基材，氧化物半导体为靶材，利用射频磁控溅射法，在衬底上的介电层表面制备氧化物半导体层；将所述氧化物半导体层在空气中加热至350摄氏度退火30分钟。

结合本发明第一方面的第一或二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述步骤2具体包括：在所述氧化物半导体层表面蒸镀有机小分子层，保持蒸镀温度为103～120摄氏度，速率为0.1nm/s～1nm/s。

结合本发明第一方面的第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述步骤3中，所述在所述有机小分子层表面蒸镀外部供电电极、输出电极和接地电极具体包括：将掩膜版覆盖至所述有机小分子层表面；在所述掩膜版内依次蒸镀一定厚度的氧化钼和金，获得金属电极阵列；选取可用且相邻的三个金属电极依次作为外部供电电极、输出电极和接地电极。

根据本发明的第二方面，提供一种反相器，包括：金属导电层、介电层、氧化物半导体层、有机小分子层、外部供电电极、输出电极和接地电极；所述介电层位于所述金属导电层上表面，还位于所述氧化物半导体层下表面；所述有机小分子层位于所述氧化物半导体层上表面；所述外部供电电极、输出电极和接地电极分别位于所述有机小分子层上表面。

结合本发明第二方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述氧化物半导体层为IGZO层。

结合本发明第二方面的第一或二种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述有机小分子层为C8-btbt层。

结合本发明第二方面的第一种可能实现方式，所述外部供电电极与所述输出电极以及所述输出电极和所述接地电极之间沟道长度均为10μm，宽度均为20μm。

结合本发明第二方面的第一种可能实现方式，所述金属导电层为硅片。