[發明專利]一種有機薄膜晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201210030512.3
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102544368A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉明;陸叢研;姬濯宇;商立偉;王宏;劉欣;韓買興;陳映平
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種有機薄膜晶體管，其特征在于，包括：

硅基(101)；

形成于該硅基(101)之上的絕緣層(102)；

形成于該絕緣層(102)之上的硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷修飾層(103)；

形成于該硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷修飾層(103)之上的有機半導體層(104)；

形成于該有機半導體層(104)之上的緩沖層(105)；以及

形成于該緩沖層(105)之上的電極(106)。

2.根據權利要求1所述的有機薄膜晶體管，其特征在于，所述硅基(101)為硅片，所述絕緣層(102)為采用熱氧化法制備的二氧化硅層，所述硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷修飾層(103)為采用自組建或旋涂的方法生長的硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷薄膜，所述有機半導體層(104)采用真空熱蒸鍍或旋涂成膜的方法沉積生長的P型的有機半導體薄膜，所述緩沖層(105)為采用電子束蒸渡或RF-磁控濺射的方法沉積生長的金屬氧化物半導體層，所述電極(106)為采用電子束蒸渡或RF-磁控濺射的方法沉積生長的低功函數的金屬材料。

3.根據權利要求2所述的有機薄膜晶體管，其特征在于，所述緩沖層(105)的厚度為1-2nm，所述電極(106)采用的低功函數的金屬材料為Cu或Al。

4.一種制備有機薄膜晶體管的方法，用于制備權利要求1至3所述有機薄膜晶體管，包括：

在硅片上氧化制備二氧化硅絕緣層；

對二氧化硅絕緣層進行硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷修飾；

在修飾后的二氧化硅絕緣層表面上沉積生長有機半導體層；

在有機半導體層表面上沉積生長一層金屬氧化物半導體層；以及

在金屬氧化物半導體層表面上沉積生長一層金屬電極。

5.根據權利要求4所述的制備有機薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述在硅片上氧化制備二氧化硅絕緣層的步驟中，是采用熱氧化的方法在硅片上氧化制備二氧化硅絕緣層，二氧化硅絕緣層的厚度為200-300nm。

6.根據權利要求4所述的制備有機薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述對二氧化硅絕緣層進行硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷修飾的步驟中，是利用自組建和旋涂的方法采用硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷對二氧化硅絕緣層進行硅烷耦合劑-十八烷基三氯硅烷修飾。

7.根據權利要求4所述的制備有機薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述在修飾后的二氧化硅絕緣層表面上沉積生長有機半導體層的步驟中，是采用真空熱蒸鍍或旋涂成膜的方法在修飾后的二氧化硅絕緣層表面上沉積生長厚度為30-50nm的有機半導體層，該有機半導體層采用的材料為P型的有機半導體材料并五苯或酞箐銅。

8.根據權利要求4所述的制備有機薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述在有機半導體層表面上沉積生長一層金屬氧化物半導體層的步驟中，是采用電子束蒸鍍或RF-磁控濺射在有機半導體層表面上制備厚度為1-2nm的金屬氧化物半導體層。

9.根據權利要求8所述的制備有機薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述金屬氧化物半導體層采用氧化鋯半導體材料，作為緩沖層來提高器件的性能。

10.根據權利要求4所述的制備有機薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述在金屬氧化物半導體層表面上沉積生長一層金屬電極的步驟中，是采用電子束蒸鍍或RF-磁控濺射在金屬氧化物半導體層表面上制備厚度為30-50nm的金屬電極，該金屬電極采用的材料為功函數在4-5之間的低功函數金屬材料Cu或Al。