[發(fā)明專利]光電晶體管及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910817838.2
• 申請(qǐng)日: 2019-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN111883598A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯秋壇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東聚華印刷顯示技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/0232;H01L31/101;H01L31/18;H01L51/44
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 杜寒宇

本發(fā)明涉及一種光電晶體管，包括基板、柵極層、柵極絕緣層以及有源層；柵極層設(shè)置在基板上，柵極絕緣層設(shè)置在柵極層遠(yuǎn)離基板的一側(cè)，柵極絕緣層含有絕緣材料和光致變色材料，有源層設(shè)置在柵極絕緣層遠(yuǎn)離柵極層的一側(cè)。光電晶體管及其制作方法，在柵極絕緣層中添加光致變色材料，光致變色反應(yīng)可引起分子極化性質(zhì)發(fā)生改變，偶極矩增加，使其介電性質(zhì)發(fā)生改變，柵極絕緣層發(fā)生可逆的顏色及電容值變化，從而實(shí)現(xiàn)能夠通過光照調(diào)控的變色光電晶體管，同時(shí)減少分子結(jié)構(gòu)變化的偶極矩變化與有機(jī)層中載流子的相互作用，提高載流子的傳輸效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體管領(lǐng)域，特別是涉及一種光電晶體管及其制作方法。

背景技術(shù)

光致變色材料在一定的波長和強(qiáng)度的光作用下分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，如在紫外光照下發(fā)生斷鍵，從而導(dǎo)致其對(duì)光的吸收峰值即顏色的相應(yīng)改變，同時(shí)其分子極化性質(zhì)發(fā)生改變，偶極矩增加，介電性質(zhì)也會(huì)發(fā)生改變。這種改變一般是可逆的，如對(duì)其采用另一波長的光如可見光進(jìn)行照射或者進(jìn)行熱處理，可恢復(fù)原來的分子結(jié)構(gòu)。基于這種特性，光致變色材料可應(yīng)用于信息存儲(chǔ)、感光材料等領(lǐng)域。

在光電晶體管中，已有在有源層中摻雜光致變色材料的研究。通過摻雜，光照時(shí)改變有機(jī)半導(dǎo)體的能級(jí)結(jié)構(gòu)，降低電子或空穴的注入勢壘，提高載流子的傳輸效率。然而基于光致變色材料在光照情況下，其分子結(jié)構(gòu)變化帶來的偶極矩變化，在半導(dǎo)體中摻雜容易產(chǎn)生更多的陷阱態(tài)。這樣，分子結(jié)構(gòu)變化帶來的偶極矩變化與有機(jī)層中載流子的相互作用，會(huì)影響載流子的傳輸效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種能夠提高載流子的傳輸效率的光電晶體管及其制作方法。

一種光電晶體管，包括基板、柵極層、柵極絕緣層以及有源層；所述柵極層設(shè)置在所述基板上，所述柵極絕緣層設(shè)置在所述柵極層遠(yuǎn)離所述基板的一側(cè)，所述柵極絕緣層含有絕緣材料和光致變色材料，所述有源層設(shè)置在所述柵極絕緣層遠(yuǎn)離所述柵極層的一側(cè)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述柵極絕緣層包括以所述絕緣材料為基體、并摻雜有所述光致變色材料的混合材料層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述混合材料層中，所述絕緣材料和所述光致變色材料的質(zhì)量之比為1:1～19:1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述柵極絕緣層包括絕緣材料層和光致變色材料層，所述光致變色材料層設(shè)置在所述有源層與所述絕緣材料層之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述柵極絕緣層包括絕緣材料層和光致變色材料層，所述光致變色材料層設(shè)置在所述絕緣材料層與所述柵極層之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光致變色材料層的厚度為10nm～50nm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光電晶體管還包括網(wǎng)狀源極和漏極，所述網(wǎng)狀源極設(shè)置在所述有源層和所述柵極絕緣層之間，所述漏極設(shè)置在所述有源層的遠(yuǎn)離所述柵極絕緣層的一側(cè)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光致變色材料選自螺吡喃類化合物、螺惡嗪類化合物、偶氮化合物、二芳基乙烯類化合物和多環(huán)醌類化合物中的一種或多種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述絕緣材料選自有機(jī)聚合物材料、無機(jī)氧化物材料和鐵電材料中的一種或多種。

一種光電晶體管的制作方法，包括以下步驟：

提供或制備表面設(shè)有柵極層的基板；

在所述柵極層遠(yuǎn)離所述基板的一側(cè)制作柵極絕緣層，所述柵極絕緣層含有絕緣材料和光致變色材料；

在所述柵極絕緣層遠(yuǎn)離所述柵極層的一側(cè)制作有源層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述柵極層遠(yuǎn)離所述基板的一側(cè)制作柵極絕緣層包括：

將所述絕緣材料和所述光致變色材料一同溶解于溶劑中形成混合液；