[发明专利]一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法

说明书

本发明公开了一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，在制备电极时先蒸镀铬再蒸镀铜主要是为了通过铬来增加电极的粘附性，在去胶时对电极无损伤；在将用来修饰铜电极的材料PFBT与无水乙醇以1:10的比例混合，通过材料的挥发性，在真空中挥发到制备器件的电极上，因为挥发修饰，硫醇能在金属表面形成自组装的单分子薄膜，从而在电极表面形成自组装单层，通过形成的自组装单层进而降低了并五苯表面粗糙度以及电极和并五苯之间的注入势垒，提高了并五苯迁移率。

技术领域

本发明属于半导体器件制备工艺技术领域，具体涉及一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法。

背景技术

在有机场效应晶体管方面，并五苯小分子材料的载流子迁移率高，且制备方法简易、成本低、易于大面积加工和可制成柔性材料等优点而受到广泛关注，但是在底接触有机场效应晶体管制备中，由于电极和有机层之间存在的高注入势垒会导致并五苯薄膜迁移率低以及使并五苯薄膜中存在大量的晶界缺陷，进一步影响到器件性能。目前解决基于并五苯的底接触有机场效应晶体管件性能的方法主要包括引入SAM(自组装单层)层、平面刻蚀结构、蒸镀合金电极以及电极表面改性等方法。

PFBT是一种良好的电极表面改性剂，并且已应用于真空沉积的金属电极。在大多情况下，可通过将电极浸入PFBT溶液中对其进行修饰，它主要是通过硫-金属之间的化学键使其接触更牢固。

现有的有机场效应晶体管的制备方法中，大多存在基板浸入到PFBT溶液中对电极表面留下污染以及并五苯薄膜生长、迁移率低等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，降低了并五苯表面粗糙度以及电极和并五苯之间的注入势垒，提高了并五苯迁移率。

本发明所采用的技术方案是，一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、切片2*2cm硅片，取硅片，对硅片清洗处理后，通过光刻胶对硅片进行匀胶；

步骤2、将匀胶后的硅片通过掩膜版进行曝光，再通过显影液进行显影，随后进行坚膜，获得显影样片；

步骤3、在显影样片上依次蒸镀铬、铜，在显影样片上形成叉指电极；

步骤4、将含叉指电极的显影样片分别用丙酮、AZ去胶液、丙酮、乙醇、去离子水进行去胶，取出，在热板上进行烘干，获得含叉指电极的硅片；

步骤5、将质量分数为97％PFBT的溶液与无水乙醇按照1:10体积混合后置于培养皿中，将两个硅片不含叉指电极的一面用胶带粘连在一起，放置在培养皿中，将培养皿放在真空箱中静置，获得含有修饰层的硅片；

步骤6、对含有修饰层的硅片进行真空蒸镀得到并五苯有源层，将得到的蒸镀有并五苯有源层的硅背面粘贴栅电极，得到有机场效应晶体管。

本发明的特点还在于：

步骤1具体过程为：

步骤1.1、采用激光切割机将切割获得2*2cm的硅片；

步骤1.2、将各硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水各超声分别清洗10～15min，将清洗好的硅片在100℃的无水乙醇中，使硅片与液面夹角成45°进行热提拉；

步骤1.3、通过YQ201500131匀胶机内的光刻胶对步骤1.2得到硅片经热提拉一面的表面进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，厚度为28～32nm。

光刻胶型号为AZ5214。

步骤2具体过程为：

步骤2.1、匀胶完成之后的硅片需要放在90℃的热板上进行前烘，前烘时间为1min；