[发明专利]一种有机薄膜晶体管的用途及基于其的有机薄膜的杨氏模量值评估方法

权利要求书

1.一种有机薄膜晶体管的用途，其特征在于，所述有机薄膜晶体管用于气压传感器。

2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述有机薄膜晶体管的气压响应范围为70Pa-100KPa。

3.如权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述有机薄膜晶体管中包含衬底层，所述衬底层的表面依次覆盖有绝缘层、修饰层、有机薄膜层和金属电极阵列。

4.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述衬底层的材质为Si、绝缘层的材质为SiO₂、修饰层的材质为聚苯乙烯PS；

优选地，所述衬底层的厚度为400-600μm，优选为450-550μm；

优选地，所述绝缘层的厚度为100-300nm，优选为150-250nm；

优选地，所述修饰层的厚度为1-3nm，优选为1.5-2.5nm。

5.如权利要求3或4所述的用途，其特征在于，所述有机薄膜层为有机小分子半导体层；

优选地，所述有机薄膜层的材质包括PDI8-CN2和/或并五苯；优选为PDI8-CN2；

优选地，所述有机薄膜层的厚度为20-40nm，优选为25-35nm；

优选地，所述金属电极阵列的材质包括Au；

优选地，所述金属电极阵列的厚度为40-60nm，优选为45-55nm；

优选地，所述金属电极阵列的沟道宽度为2900-3100μm，优选为2950-2980μm；

优选地，所述金属电极阵列的沟道长度为150-170μm，优选为155-165μm。

6.如权利要求1-5任一项所述的用途，其特征在于，所述有机薄膜晶体管的制备方法包括以下步骤：

(1)在衬底表面形成绝缘层，之后在绝缘层的表面涂覆修饰层；

(2)在步骤(1)中的修饰层的表面通过真空热蒸镀形成有机薄膜层；

(3)在有机薄膜层的表面通过真空热蒸镀形成金属电极阵列，得到所述有机薄膜晶体管。

7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，步骤(1)所述涂覆修饰层的方法包括将聚苯乙烯溶液旋涂在绝缘层的表面，之后退火，得到所述修饰层；

优选地，所述聚苯乙烯溶液的浓度为0.3-1wt％；

优选地，所述聚苯乙烯溶液的溶剂为甲苯；

优选地，所述旋涂的转速为5000-7000rpm；

优选地，所述旋涂的时间为0.5-2min；

优选地，所述退火的温度为80-90℃；

优选地，所述退火的时间为0.5-2h；

优选地，步骤(2)中真空热蒸镀的蒸镀温度为220-260℃；

优选地，步骤(2)中真空热蒸镀的过程中对衬底加热的温度为85-95℃；

优选地，步骤(2)中真空热蒸镀的速率为0.8-1.2nm/min；

优选地，步骤(3)中真空热蒸镀的过程中使用掩膜板蒸镀形成金属电极阵列。

8.一种有机薄膜的杨氏模量值评估方法，其特征在于，所述方法包括将所述有机薄膜制成有机薄膜晶体管，将其用作气压传感器件，之后测试输出电流及对应的气压值，计算得到所述有机薄膜的杨氏模量值；

所述计算采用的公式为：

其中，E为有机薄膜的杨氏模量值，△P为气压变化量，△J/J₀为输出电流变化量，α为波函数扩展长度倒数，R为有机薄膜分子的晶格常数。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述有机薄膜选自共轭有机小分子薄膜材料，优选为PDI8-CN2；

优选地，所述α取值为10¹⁰。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述测试输出电流及对应的气压值的测试气氛为惰性气氛和/或空气，优选为氮气。