[發明專利]一種有機電化學晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202110030861.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112768608A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王魁;吳雨辰;江雷
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/40;G01N27/414
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超;唐敏珊

1.一種有機電化學晶體管，其特征在于，包括金材料電極、基底、導電聚合物納米線陣列、儲液槽和參比電極，所述導電聚合物納米線陣列分布在基底上，金材料電極作為有機電化學晶體管的源極與漏極設置在基底上、位于導電聚合物納米線陣列的兩端，儲液槽設置在基底上，導電聚合物納米線陣列置于由儲液槽圍成的空間內，在儲液槽內注入電解液，金材料電極與電解液絕緣連接，參比電極作為有機電化學晶體管的柵極插入電解液中。

2.根據權利要求1所述的有機電化學晶體管，其特征在于，在基底和金材料電極之間還設置有鉻材料層。

3.根據權利要求1所述的有機電化學晶體管，其特征在于，所述導電聚合物納米線陣列中納米線的寬度為0.5微米-4微米，納米線長度與有機電化學晶體管的溝道長度一致。

4.根據權利要求1所述的有機電化學晶體管，其特征在于，在金材料電極表面覆蓋聚酰亞胺膠帶或指甲油，以使金材料電極與電解液絕緣連接。

5.根據權利要求1所述的有機電化學晶體管，其特征在于，所述儲液槽由多塊聚二甲基硅氧烷板圍成。

6.根據權利要求1所述的有機電化學晶體管，其特征在于，所述電解液為NaCl溶液或鹽酸溶液或磷酸溶液，溶液濃度為0.01%-5%。

7.根據權利要求1所述的有機電化學晶體管，其特征在于，所述作為有機電化學晶體管的柵極的參比電極為Ag/AgCl參比電極或直接蒸鍍的金材料電極或改性的金材料電極。

8.一種如權利要求1至7任一所述的有機電化學晶體管的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1：在基底表面制備導電聚合物納米線陣列；

S2：用掩膜版在導電聚合物納米線陣列的兩端蒸鍍金材料電極；

S3：使用聚酰亞胺膠帶或指甲油覆蓋金材料電極，使其避免與電解液直接接觸，只露出溝道內的導電聚合物納米線陣列；

S4：采用聚二甲基硅氧烷板在基底表面制備儲液槽，導電聚合物納米線陣列置于由儲液槽圍起的空間內；

S5：將電解液加入儲液槽，參比電極作為有機電化學晶體管的柵極插入電解液中，制得完整的有機電化學晶體管。

9.根據權利要求8所述的有機電化學晶體管的制備方法，其特征在于，所述S1中，具體包括以下步驟：

s11：制得硅柱模板：使用全氟辛基三氯硅烷對硅柱模板進行修飾，使硅柱模板的表面的和側壁產生浸潤性差異；

s12：配置分散液；

s13：將所述分散液滴于修飾處理后的硅柱模板上，將所述滴有分散液的硅柱模板與所述基底壓緊，將壓緊后的基底和硅柱模板轉入烘箱內烘干；

s14：將經過烘干處理后的基底與硅柱模板拆開，將表面覆蓋有導電聚合物納米線陣列的基底進行退火，得到表面覆蓋有導電聚合物納米線陣列的基底。

10.根據權利要求9所述的有機電化學晶體管的制備方法，其特征在于，所述s12中，所述分散液為PEDOT:PSS分散液或聚苯胺分散液或聚吡咯分散液。