[發(fā)明專利]一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010197162.0
• 申請(qǐng)日: 2010-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN101894913A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王策;王威;李振宇;董博;張弘楠;宋明昕;王兆杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/40
• 分類號(hào): H01L51/40;H01L51/30
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

1.一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其步驟為：

A.將電紡絲高分子材料和貴金屬鹽共同溶解到溶劑中，在20～80℃下攪拌3～8h，然后將得到的混合溶液冷卻至室溫；混合溶液中，電紡絲高分子材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～10wt％，貴金屬鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～10wt％；

B.將步驟A獲得的混合溶液放入到電紡絲設(shè)備的玻璃噴絲管中，玻璃噴絲管的管頭內(nèi)徑為0.5～3mm，電紡絲設(shè)備的工作電壓為10～20kV，以鋁套為陽極，以兩條平行的鋁條為陰極接收板，陽極與陰極接收板間的距離為10～30cm，進(jìn)行電紡絲，從而在陰極接收板上獲得排列的電紡絲高分子納米纖維；

C.用清洗后的石英片把兩條平行的鋁條間的電紡絲高分子納米纖維收集起來，然后將該石英片置于導(dǎo)電高分子的飽和蒸汽中，在20～110℃下進(jìn)行氣相聚合，貴金屬鹽被還原成為無數(shù)微小的貴金屬納米粒子，均勻的摻雜在電紡絲高分子納米纖維和導(dǎo)電高分子中，從而在石英片襯底上得到以導(dǎo)電高分子材料為殼，以電紡絲高分子納米纖維為核的核殼纖維；

D.源、漏電極的制作：將載有核殼纖維的石英片襯底送進(jìn)真空鍍膜機(jī)，在核殼纖維的表面蒸鍍50～100nm厚的金電極，并且通過掩膜版形成源、漏電極結(jié)構(gòu)，源、漏電極間的溝道寬度為60～100μm，且與核殼纖維的取向相垂直；

E.柵電極與柵絕緣層的制備：選用n型<100>硅片，采用干氧氧化法在硅片上生長SiO₂柵絕緣層，然后將上述Si/SiO₂片劃為寬1～2mm、長1～3cm的條形結(jié)構(gòu)，清洗并烘干；

F.將聚乙烯吡咯烷酮與去離子水混合制備粘稠液，用清潔的針尖取兩小滴粘稠液置于蒸渡有金電極一側(cè)的石英片襯底的兩端，兩粘稠液滴間的連線與電極間溝道方向平行，將步驟E中所述的Si/SiO₂條形結(jié)構(gòu)置于粘稠液上方，并用力將其壓緊至SiO₂柵絕緣層與金電極貼緊，待粘稠液干燥凝固，從而制備得到超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管。

2.如權(quán)利要求1所述的一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于：貴金屬鹽為金、銀、鉑或鈀的最高價(jià)鹽。

3.如權(quán)利要求2所述的一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于：貴金屬鹽為HAuCl₄·4H₂O、AgNO₃、H₂PtCl₆.6H₂O、AuCl₃、PdCl₂或Pd(NO₃)₂。

4.如權(quán)利要求1所述的一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于：導(dǎo)電高分子為聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩或其衍生物。

5.如權(quán)利要求4所述的一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于：導(dǎo)電高分子為聚3，4-二氧乙基噻吩或聚3-己基噻吩。

6.如權(quán)利要求4或5所述的一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于：導(dǎo)電高分子為聚苯胺時(shí)，氣相聚合的溫度為50～70攝氏度；導(dǎo)電高分子為聚噻吩時(shí)，氣相聚合的溫度為90～110攝氏度；導(dǎo)電高分子為聚吡咯時(shí)，氣相聚合的溫度為20～60攝氏度。

7.如權(quán)利要求1所述的一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于：電紡絲高分子材料為聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。

8.一種超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于：將電紡絲高分子材料和貴金屬鹽混紡成電紡絲高分子納米纖維，用石英片襯底接收，再用水合肼、檸檬酸鹽、乙二醇或甲醛將貴金屬鹽還原成納米粒子；然后再將石英片襯底浸入到導(dǎo)電高分子單體的飽和溶液中，以過硫酸銨或三氯化鐵作為氧化劑引發(fā)聚合形成摻雜有貴金屬納米粒子的核殼纖維，其余步驟如權(quán)利要求1所述，從而制備得到超高電荷遷移率的高分子場效應(yīng)晶體管。