[发明专利]制造有机场效应晶体管的方法、实现该方法的喷嘴及装置

摘要

本发明公开了应用混合型喷嘴喷印制造有机场效应晶体管的方法，包括以下步骤：1)喷印Gate极；2)喷印介电层；3)成形导电单元：混合型喷嘴喷出的液体在接收基板上沉积形成导电单元及覆在导电单元上的油层；4)转印；5)制造连接电极层；6)组合封装。本发明工艺简单，在混合型喷嘴制备完成的情况下，静电纺丝工艺实现简单，对环境要求也较低；成本低，设备成本低，同时制造过程中均只需要一定浓度的溶液，损耗少；精度、分辨率高，不需重复定位，而且静电纺丝所得纤维器件均在微纳尺度，集成度完全满足电路要求；效率高，大面积制造也易于实现，静电纺丝工艺可通过增加喷嘴数量并行纺丝，大大提高产量与效率，满足工业实际要求。

主权项

应用混合型喷嘴喷印制造有机场效应晶体管的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)喷印Gate极：将质量浓度为0.08～0.12g/mL的纳米Ag溶液喷印在柔性基底上形成厚度均匀的Gate极；2)喷印介电层：将质量浓度为0.18～0.22g/mL的PMMA溶液喷印在步骤1)形成的Gate极上，形成厚度均匀的介电层；3)成形导电单元：将质量浓度为0.08～0.12g/mL的纳米Ag溶液分别导入到混合型喷嘴的源极腔室和漏极腔室；将质量浓度为0.08～0.12g/mL的P3HT溶液和质量浓度为0.08～0.12g/mL的矿物油分别导入混合型喷嘴的半导体腔室和辅助腔室,在XY运动平台上放置接收基板，调节混合型喷嘴与接收基板的间距为2～8mm，高压发生器在混合型喷嘴与XY运动平台之间施加电压，使液体在混合型喷嘴上形成泰勒锥后喷出到接收基板上，XY运动平台带动接收基板移动，喷出的液体在接收基板上沉积形成导电单元及覆在导电单元上的油层；导电单元包括半导体纤维层及位于半导体纤维上的S极纤维层和D极纤维层，半导体纤维层由P3HT溶液形成，S极纤维层和D极纤维层分别由源极腔室和漏极腔室喷出的纳米Ag溶液形成，油层由矿物油形成；此后清洗掉导电单元上的油层；4)转印：将步骤3)形成的导电单元通过转印工艺转到步骤2)形成的介电层上形成复合单元，复合单元中半导体纤维层与介电层接触；5)制造连接电极层：将导电金属浆喷印在柔性基板上制造网格状的连接电极层，用于串联、并联或混联步骤4)形成的复合单元；6)组合封装：将连接电极层与复合单元定位后组合，将组合后的结构进行电子封装。