[發明專利]一種雙工作模式有機場效應晶體管及制備方法

無效

• 申請號: 200610089455.0
• 申請日: 2006-06-28
• 公開（公告）號: CN101097991A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 劉云圻;吳衛平;王鷹;孫艷明;狄重安;徐新軍;于貴;朱道本
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

1.一種從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于：結構其中：

襯底，在襯底上嵌入電極引線；

柵電極，該柵電極制作在襯底的一面，即在襯底上沉積和圖案化柵電極，柵電極與電極引線導通；

絕緣層，該絕緣層制作在柵電極的另一面；

插入半導體層，該插入半導體層制作在絕緣層的另一面；

主體半導體層，該主體半導體層制作在插入半導體層的另一面；

漏電極和源電極，漏電極和源電極制作在主體半導體層的另一面；

所述插入半導體層和主體半導體層，將兩者相對位置交換的結構如下：

絕緣層，該絕緣層制作在柵電極的另一面；

主體半導體層，該主體半導體層制作在絕緣層的另一面；

插入半導體層，該插入半導體層制作在主體半導體層的另一面；

漏電極和源電極，漏電極和源電極制作在插入半導體層的另一面。

2.根據權利要求1所述的從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于：所述插入半導體層，是在絕緣層和主體有機半導體層之間或者源漏電極和主體半導體層之間的插入半導體層，作摻雜的源層。

3.根據權利要求1所述的從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于：所述插入半導體層，插入半導體層是具有接受或給出電子能力的材料，包括無機給體和受體材料，染料分子、有機小分子給體和受體材料、高分子給體和受體材料或者它們的混合物。

4.根據權利要求1所述的從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于：所述插入半導體層，插入半導體層的成膜采用真空蒸鍍、甩膜、滴膜或印刷成膜方式，使得有機活性的半導體層和絕緣層之間通過偶極作用、擴散作用或者電荷轉移作用對有機半導體層實現摻雜。

5.根據權利要求1所述的從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于：所述主體有機半導體層，采用具有場效應性能的有機材料，包括有機小分子材料、高分子聚合物材料或它們混合物，

6.根據權利要求1所述的從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于：所述主體有機半導體層，采用真空蒸鍍、甩膜、滴膜或印刷成膜方式。

7.根據權利要求1所述的從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于：所述主體有機半導體層采用單層或雙層，采用一種材料或是混合材料。

8.根據權利要求1所述從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管，其特征在于，所述插入半導體層和有機主體半導體層，由插入半導體層和有機主體半導體層組成有機半導體溝道，有機半導體溝道有兩種結構，一種是下面是插入半導體層，上面是有機主體半導體層；另一種是下面是有機主體半導體層，上面是插入半導體層。

9.一種從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，柵極金屬的沉積：

用乙醇、丙酮超聲清洗、去離子水沖洗的襯底，經氮氣吹干和烘箱烘干之后沉積至少一層金屬，得到柵極電極；

第二步，絕緣層的沉積：

在柵電極之上采用絕緣層成膜方式沉積至少一層絕緣層；

第三步，插入半導體層的沉積及有機主體半導體材料的沉積：

在沉積有絕緣層的襯底上，沉積一層0.5～50納米的插入半導體層，然后采用有機物成膜方法得到厚度為20～200納米的主體有機半導體層；或者先采用有機物成膜方法得到厚度為20～200納米的主體有機半導體層，再沉積一層0.5～50納米的插入半導體層；最后通過掩膜板，沉積金屬電極形成源電極、漏電極；源電極、漏電極之間的距離稱為溝道長度；

第四步，器件測試：

將制備好的雙模場效應晶體管，在大氣環境下室溫下測試后，得成品；所述插入半導體層，采用時效、加載電場或者熱處理方法，采用所述一個或者多個方法，控制有機半導體的摻雜，使插入半導體層對主體半導體層摻雜，呈現出從增強型轉變成耗盡型的有機場效應晶體管。