[发明专利]一种有机薄膜晶体管的制备方法

摘要

本发明公开了一种有机薄膜晶体管的制备方法，该器件包括：衬底、源漏电极、半导体层、绝缘层以及栅电极。衬底上方通过热蒸镀的方法形成固定高度的源漏电极，所述源漏电极上方通过旋涂的方式先后涂有半导体层以及绝缘层，最后通过掩膜板在器件的沟道位置镀上栅电极。本发明通过改变半导体溶液的浓度以及旋涂的转速，获得了与源漏电极高度相匹配的半导体层厚度，以保证底接触结构的有机晶体管最大的电极电荷注入面积，同时在不影响器件的迁移率的情况下，最小化器件的亚阈值摆幅、阈值电压以及接触电阻。本发明不仅优化了有机薄膜晶体管的电学参数，同时可以降低半导体材料的使用成本。

主权项

1.一种有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下具体步骤：/n步骤1：溶液的制备/nA1：半导体溶液的配置/n将半导体材料与高沸点的有机溶剂以4.5mg/ml～5.5mg/ml的质量体积比进行配置；所述半导体材料为高分子量的有机共轭聚合物，具体为：1,4-二氧并二吡咯和噻吩的聚合物(DPPT-TT)、IDT-BT或P(NDI2OD-T2)；所述高沸点的有机溶剂为氯苯或对二氯苯；/nA2：绝缘层溶液的配置/n将绝缘层材料与高溶解性的有机溶剂以50mg/ml～100mg/ml的质量体积比进行配置；所述绝缘层材料为高分子聚合物，具体为聚甲基丙烯酸甲酯或聚四氟乙烯；所述高溶解性的有机溶剂为乙酸或乙酸甲酯；/nA3：溶液的溶解/n将配置的半导体溶液与绝缘层溶液放在加热板上60℃静置溶解24小时；/n步骤2：器件的制备/nB1：衬底的清洗/n选择衬底，将衬底置于去离子水、丙酮、酒精中分别超声20分钟，后用氮气枪吹干；/nB2：源漏电极的制备/n采用常规的真空热蒸发法利用不锈钢掩膜版在衬底上先蒸镀得5-10nm的钛再蒸镀30-35nm的金作为源漏电极；将制备有源漏电极的衬底放在紫外臭氧清洗机，在60℃下清洗1小时；/nB3：半导体薄膜的制备/n通过移液枪将已配置好的半导体溶液在衬底上表面铺满，先在500rpm的转速下匀胶5秒，再在2000rpm至3000rpm的转速下匀胶30-90秒，以确保制得的半导体薄膜厚度范围为35nm-40nm与源漏电极厚度几乎一致；将涂膜过后的制有半导体层的衬底放置在纯氩气环境下加热板50-60℃加热退火3小时；/nB4：绝缘层薄膜的制备/n通过移液枪将已配置好的绝缘层溶液在半导体薄膜上表面铺满，先在300rpm的转速下匀胶5秒，再在1500rpm至2000rpm的转速下匀胶30-90秒；将涂膜过后的制有绝缘层的衬底放置在纯氩气环境下加热板40-50℃加热退火16小时；/nB5：栅极的制备/n通过光学显微镜的校准，使不锈钢掩膜版的开口位置与源漏电极之间的沟道重叠，再利用常规的真空热蒸发法在绝缘层上方制备60-80nm的金作为栅电极；得到所述有机薄膜晶体管， 至此，一种高性能的顶栅底接触结构的有机薄膜晶体管已制备完毕。/n