[發明專利]用于電子器件的電極表面改性層

有效

• 申請號: 201480040221.X
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN105378960B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: C·紐桑姆
• 申請（專利權）人: 劍橋顯示技術有限公司
• 主分類號: H01L51/10
• 分類號: H01L51/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

公開了制備有機電子器件的改性電極的方法，其中所述改性電極包含表面改性層，該方法包括：(i)向所述電極的至少一個表面的至少一部分上沉積包含M(tfd)₃和至少一種溶劑的溶液，其中M是Mo、Cr或W；和(ii)去除至少一些所述溶劑以在所述電極上形成所述表面改性層。

技術領域

本發明涉及制備用于有機電子器件的改性電極的方法并且涉及制備包含該改性電極的有機電子器件的方法。本發明還針對于改性電極本身并且針對于包含該改性電極的有機電子器件。

背景技術

晶體管可以通過如下工藝形成：其中晶體管的半導體層以及在很多情形中其它層是由溶液沉積。所得的晶體管被稱作薄膜晶體管。當在半導體層中使用有機半導體時，該器件通常被描述為有機薄膜晶體管(OTFT)。

OTFT的各種配置是已知的。一種器件，頂柵薄膜晶體管，包含源極和漏極，且半導體層布置在它們之間處于溝道區中，布置在該半導體層上方的柵極以及布置在柵極和溝道區中的半導體之間的絕緣材料層。

可通過在柵極處施加電壓來改變溝道區的導電性。以這種方式，能夠利用所施加的柵極電壓開啟和關斷晶體管。對于給定電壓可實現的漏極電流取決于晶體管的有源區域(即介于源極與漏極之間的溝道區)中的有機半導體中的電荷載流子的遷移率。為了以低的操作電壓實現高的漏極電流，有機薄膜晶體管必須具有如下的有機半導體層：其在溝道區中具有高度遷移性的電荷載流子，并且具有有效的裝置用以將電荷從電極注入到有機半導體層。

在短溝道長度器件中，接觸電阻可以占器件中的總溝道電阻的顯著比例。器件中的接觸電阻越高，跨源極和漏極接觸部下降的施加電壓的比例越高，并且作為結果實現了越低的跨溝道區的偏壓。高的接觸電阻具有從器件提取的電流水平低得多的效果，這是因為跨溝道區施加的較低偏壓以及因此較低的器件遷移率。

有許多不同的方式來減小或最小化接觸電阻。一種方法是例如用p-摻雜劑摻雜半導體層。例如Lee,Jae-Hyun等人在Applied Physics Letters 98,173303(2011)中以及Qi,Yabing等人在J.Am.Chem.Soc.2009 131 12530-12531中都公開了用三-[1,2-雙(三氟甲基)乙烷-1,2-二硫綸]鉬(Mo(tfd)₃)對有機半導體層的摻雜。Mo(tfd)₃具有約5.59eV的低LUMO能級，使得在很多情況下從有機半導體的HOMO到Mo(tfd)₃的電荷轉移在能量上時有利的。還認識到Mo(tfd)₃能夠比金屬氧化物摻雜劑更均勻地分布遍及有機半導體，從而導致更高的電荷產生效率。

Tiwari,S.P.等人在Organic Electronics 11(2010)860-863中公開了OFETs的制造和表征，其中在金屬(Au)電極下方和在并五苯半導體層上方沉積Mo(tfd)₃和并五苯的10nm共蒸發層。通過遮蔽掩模執行共蒸發以限定源極/漏極。Tiwari,S.P.等人推測，由于從金屬電極到半導體的載流子注入的能壘高度的減小(因為與界面處的摻雜有關的能帶彎曲)，在電極界面附近的選擇性摻雜使界面電阻降低。由此在Tiwari,S.P.等人的方法中，Mo(tfd)₃遷移進入有機半導體層并且對其摻雜，正如上文所述的Lee,Jau-Hyun和Qi,Yabing中的那樣。

發明內容

從第一方面看，本發明提供制備用于有機電子器件的改性電極的方法，其中所述改性電極包含表面改性層，該方法包括：

(i)使包含M(tfd)₃和至少一種溶劑的溶液沉積到所述電極的至少一個表面的至少一部分上，其中M是Mo、W或Cr；和

(ii)去除至少一些所述溶劑以在所述電極上形成所述表面改性層。

從另一方面看，本發明提供用于制備有機電子器件的方法，該方法包括：