[發(fā)明專利]一種雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610021254.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN105679937A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張璇;唐瑩;韋一;彭應(yīng)全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): H01L51/05
• 分類號(hào): H01L51/05;H01L51/30;H01L51/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括頂部柵電極(1)、頂柵絕緣 層(2)、有機(jī)半導(dǎo)體層(3)、源電極(4)、漏電極(5)、底柵絕緣層(6)、底部柵電極(7)；

其中；施加頂部柵電極電壓或底部柵電極電壓，皆可控制晶體管的開啟和關(guān)閉，同時(shí)向 頂部柵電極和底部柵電極施加電壓，可增大有機(jī)場效應(yīng)晶體管的載流子遷移率；底柵絕緣層 覆于底部柵電極之上，源電極和漏電極分別覆于底柵絕緣層的兩側(cè)，中間部分形成溝道，有 機(jī)半導(dǎo)體層覆于溝道及源電極、漏電極之上，頂柵絕緣層覆于有機(jī)半導(dǎo)體層之上，頂部柵電 極覆蓋于頂柵絕緣層之上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管，其特征在于，用波長為 780-980nm的近紅外光照射時(shí)，輸出電流明顯增加。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管，其特征在于，晶體管采用 左右完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管，其特征在于，構(gòu)成底部柵 電極和頂部柵電極的材料為ITO。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管，其特征在于，構(gòu)成底柵絕 緣層和頂柵絕緣層的材料為PVP。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管，其特征在于，構(gòu)成源電極 和漏電極的材料為金。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管，其特征在于，構(gòu)成有機(jī)半 導(dǎo)體層的材料為酞菁鉛。

8.一種制作雙柵結(jié)構(gòu)的光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在清洗后的玻璃襯底上制備底部柵電極；

2)在所述步驟1)得到的底部柵電極之上制備底柵絕緣層；

3)在所述步驟2)得到的帶有底柵絕緣層的襯底之上制備源電極和漏電極；

4)在所述步驟3)得到的基礎(chǔ)之上制備有機(jī)半導(dǎo)體層；

5)在所述步驟4)得到的半導(dǎo)體層之上制備頂柵絕緣層；

6)在所述步驟5)得到的頂柵絕緣層之上制備頂部柵電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步驟3)中，首先采用光刻工藝制備犧 牲層，在底柵絕緣層上涂一層負(fù)膠，使用掩膜版遮擋，經(jīng)曝光、堅(jiān)膜后用強(qiáng)酸除去被掩膜版 掩擋住的部分，暴露出的區(qū)域用于制備源電極和漏電極。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步驟1)中，制備底部柵電極的方法為 磁控濺射，工作氣壓為2.5帕斯卡，真空度為3.0×10^-3帕斯卡以下，濺射功率為140瓦，淀 積速率為5埃/秒，沉積時(shí)間為20分鐘；

所述的步驟2)中，制備底柵絕緣層的方法為真空熱蒸鍍，真空度為1.5×10^-3帕斯卡以下， 蒸鍍速率為0.1埃/秒；

所述的步驟3)中，制備源電極和漏電極的方法為真空熱蒸鍍，真空度為1.5×10^-3帕斯卡 以下，蒸鍍速率為1埃/秒；

所述的步驟4)中，制備有機(jī)半導(dǎo)體層的方法為真空熱蒸鍍，真空度為3×10^-4帕斯卡以下， 蒸鍍速率為0.5埃/秒；

所述的步驟5)中，制備頂柵絕緣層的方法為真空熱蒸鍍，真空度為1.5×10^-3帕斯卡以下， 蒸鍍速率為0.1埃/秒；

所述的步驟6)中，制備頂部柵電極的方法為磁控濺射，工作氣壓為2.5帕斯卡，真空度 為3.0×10^-3帕斯卡以下，濺射功率為140瓦，淀積速率為5埃/秒，沉積時(shí)間為20分鐘。