[發明專利]一種改善柔性打印有機薄膜晶體管的制作方法

在審

• 申請號: 201710036521.6
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106784315A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 葉尚輝;郭麗峰;魏昂;周舟;黃維
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01L51/40
• 分類號: H01L51/40;H01L51/05
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于有機場效應晶體管的制備方法領域，尤其涉及到一種改善柔性打印有機薄膜晶體管的制作方法。

背景技術

無機電子器件問世以后，基于有機半導體的電子器件的應用前景隨著時間的推移而越發廣闊，比如有機太陽能電池、有機發光二極管、有機場效應晶體管、有機光電存儲器等納米器件。其中，有機場薄膜晶體管，簡稱organic thin-film transistor(OTFT)，在經歷了多年的調查研究后，其頗具吸引力的特征逐漸映入大眾眼簾。

OTFT的獨特優勢在于它可實現大面積機械柔性顯示，同時擁有高性能、低功耗、低成本和易加工等技術特點，作為顯示器色彩豐富清晰。如今對于OTFT的追求之一在于進一步地縮短響應時間提升其性價比，諸多的努力也使得OTFT在環境生物等領域的傳感檢測方面有用武之地。比如，Narayan和他的團隊最初研究出的一種基于poly(3-octylthiophene-2,5-diyl)的OTFT光傳感器，就已經可以獲得100的開關電流的比(K.S.Narayan and N.Kumar,Appl.Phys.Lett.2001,79,1891-1893).。由此，各國各公司、高等院校和科研院所開始緊張密集地研究，以角逐這個行業的龍頭老大，爭取研發OTFT應用產品的一席之地。

OTFT中使用的有機材料基本可分為兩類，一是聚合物，比如商業化藥品poly(3-hexylthiophene)，簡稱P3HT；另一類則是小分子，典型例子則是并五苯。由于眾多聚合物中強大的π-π鍵間作用可以大大促進載流子的傳輸，越來越多的研究致力于各種能改善OTFT載流子遷移率、電流開關比、閾值電壓和亞閾值擺幅等性能參數的有機新型功能材料的使用。為了進一步增強OTFT性能，努力工作主要集中在以下幾個方面：(1)研究探尋合成路線以構建出更利于載流子傳輸的材料模型，主要用于活性層、介電層和部分修飾層材料材料。(2)與傳統的涂膜技術相比較，溶液法等新型途徑獲得的有機薄膜在大面積、低成本的OTFT器件制備技術中更有潛在優勢。甚至在2014年，S.Tiwari等人發現懸浮膜轉移法獲得的OTFT電學性能比旋涂膜法制備的器件效果更佳(S.Tiwari,W.Takashima,S.Nagamatsu,S.K.Balasubramanian,and R.Prakash,J.Appl.Phys.2014,116,094306)。(3)由于載流子流經的活性層與介電層的距離僅為幾個分子的厚度，所以半導體和介電層的界面效應成為改善OTFT性能的重要方式之一，通過適當的界面修飾或自組裝處理可以顯著提升其載流子遷移率(X.Zhao,Q.Tang,H.Tian,Y.Tong,and Y.Liu,Org.Electron.2015,16,171-176)。(4)此外，越來越多的小組開始在活性層中摻雜各種有機分子，以此進一步增強其導電性。不同有機材料的摻雜濃度會導致OTFT活性層表面形貌的變化，部分還會由于結晶度的差異影響其性能(H.Kleemann,C.Schuenemann,A.A.Zakhidov,M.Riede,B.Lüssem,and K.Leo,Org.Electron.2012,13,58-65)。

雖然我國的科研水平與發達國家幾乎同步，但是OTFT經典活性層材料的單一使用使得性價比無法進一步提升，導致基于OTFT器件的產業化生產應用明顯不足。

發明內容

解決的技術問題：針對傳統經典材料的頻繁使用致使制備成本過高、制備OTFT工藝手段較為復雜、傳統器件能耗太大等技術問題，本發明提供一種改善柔性打印有機薄膜晶體管的制作方法，成本低廉，工藝簡單，能耗較低。

技術方案：一種改善柔性打印有機薄膜晶體管的制作方法，包括以下步驟：

步驟一：將相片紙分別用去離子水和氮氣清理表面；

步驟二：將經過步驟一處理的相片紙置于培養皿中放入真空干燥箱加熱；

步驟三：在經過步驟二處理的相片紙上打印銀電極，將相片紙置于培養皿中放入真空干燥箱加熱；

步驟四：將BFTII和P3HT混合后用氯仿做溶劑配成混合溶液，在所述混合溶液打印在經過步驟三處理的相片紙上的銀電極溝道中，然后進行熱退火處理，BFTII的分子結構如下：

步驟五：在經過步驟四處理的相片紙上打印介電層，將相片紙置于培養皿中放在真空干燥箱中加熱；

步驟六：涂紫外固化膠進行紫外固化，蓋上玻璃片后封裝完畢。

作為優選，所述相片紙切割尺寸為1.6cm×1.4cm。