[發明專利]一種有機磁敏二極管

無效

• 申請號: 201110455640.8
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187521A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 彭應全
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: H01L43/10
• 分類號: H01L43/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明設計了一種有機磁敏二極管，屬于微電子器件與傳感器技術領域，有望在磁場測量和探測方面得到廣泛應用。

背景技術

有機半導體材料主要由碳、氫、氮等輕元素組成，它們的自旋-軌道耦合作用較弱，使得有機半導體中電子的自旋弛豫時間較長，因此與自旋相關的擴散長度較大，使其具有獨特的磁致電阻效應。磁致電阻效應是指器件的電阻隨外加磁場的強度變化。磁致電阻(MR)定義為器件處在有磁場的空間時的微分電阻相對于處在無磁場的空間時的微分電阻的增量ΔR(可正可負)與處在無磁場空間時的電阻的比率，可表示為：

MR=ΔRR(0)=R(B)-R(0)R(0),]]>

其中R(B)和R(0)分別是器件處在有磁場的空間和無磁場的空間時所呈現的微分電阻。

發明內容

相對于無機磁敏器件，有機磁敏器件的一個主要優點是它不要求器件材料具有磁性，選材更靈活，可以制作在廉價的柔性襯底上。有機磁敏二極管是一種很少見的在室溫下，在很小的磁場作用下就能得到磁致電阻的一種有機磁敏器件。本發明選擇銦錫氧化物(ITO)和鋁分別作為陽極和陰級，酞菁銅(CuPc)或苝四甲酸二酐(PTCDA)作為有機層制成有機磁敏二極管，其結構如圖1所示。這種有機磁敏二極管具有很高的磁致電阻，在100mT的磁場下，以PTCDA和CuPc為有機層的磁敏二極管的磁致電阻可分別達到-30％和+20％以上。

附圖說明

圖1是有機磁敏二極管的結構示意圖，ITO薄膜和鋁薄膜分別作為陽極和陰極。當選用鍍有ITO的玻璃為襯底時，只需要用真空蒸發方法在其上依次制備有機半導體(CuPc或PTCDA)薄膜和鋁薄膜。當選用其它材料作為襯底時，需要先在襯底上用濺射等方法制備一層ITO薄膜，方塊電阻10～100Ω；再用真空蒸發方法制備有機半導體薄膜(CuPc或PTCDA)和鋁薄膜。

具體實施方式

當選用鍍有ITO的玻璃為襯底時，器件制備過程為：

a)將鍍有ITO的玻璃襯底用去污粉洗滌，然后再先后用去離子水、丙酮、乙醇各超聲清洗15分鐘，放入烘箱中烘干；

b)在ITO的玻璃襯底上用真空蒸發方法制備有機薄膜(PTCDA或CuPc)；

c)用真空蒸發方法制備Al薄膜，電極面積通過掩模板限定；

d)對器件進行封裝。

如果選用其它材料作為襯底，需要先在襯底上用濺射等方法制備ITO薄膜，再采用b)～d)的步驟完成器件制備。