[發明專利]一種基于PFBT蒸發法的有機場效應晶體管制備方法

有效

• 申請號: 202110685746.0
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113488592B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 李世光;杜文鵬;吳曉雅;李志捷;李忠盛;楊珂;甘涵臣
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H10K71/16
• 分類號: H10K71/16;H10K71/60;H10K71/20;H10K10/84;H10K10/46
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 劉娜

本發明公開了一種基于PFBT蒸發法的有機場效應晶體管制備方法，在制備電極時先蒸鍍鉻再蒸鍍銅主要是為了通過鉻來增加電極的粘附性，在去膠時對電極無損傷；在將用來修飾銅電極的材料PFBT與無水乙醇以1:10的比例混合，通過材料的揮發性，在真空中揮發到制備器件的電極上，因為揮發修飾，硫醇能在金屬表面形成自組裝的單分子薄膜，從而在電極表面形成自組裝單層，通過形成的自組裝單層進而降低了并五苯表面粗糙度以及電極和并五苯之間的注入勢壘，提高了并五苯遷移率。

技術領域

本發明屬于半導體器件制備工藝技術領域，具體涉及一種基于PFBT蒸發法的有機場效應晶體管制備方法。

背景技術

在有機場效應晶體管方面，并五苯小分子材料的載流子遷移率高，且制備方法簡易、成本低、易于大面積加工和可制成柔性材料等優點而受到廣泛關注，但是在底接觸有機場效應晶體管制備中，由于電極和有機層之間存在的高注入勢壘會導致并五苯薄膜遷移率低以及使并五苯薄膜中存在大量的晶界缺陷，進一步影響到器件性能。目前解決基于并五苯的底接觸有機場效應晶體管件性能的方法主要包括引入SAM(自組裝單層)層、平面刻蝕結構、蒸鍍合金電極以及電極表面改性等方法。

PFBT是一種良好的電極表面改性劑，并且已應用于真空沉積的金屬電極。在大多情況下，可通過將電極浸入PFBT溶液中對其進行修飾，它主要是通過硫-金屬之間的化學鍵使其接觸更牢固。

現有的有機場效應晶體管的制備方法中，大多存在基板浸入到PFBT溶液中對電極表面留下污染以及并五苯薄膜生長、遷移率低等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于PFBT蒸發法的有機場效應晶體管制備方法，降低了并五苯表面粗糙度以及電極和并五苯之間的注入勢壘，提高了并五苯遷移率。

本發明所采用的技術方案是，一種基于PFBT蒸發法的有機場效應晶體管制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、切片2*2cm硅片，取硅片，對硅片清洗處理后，通過光刻膠對硅片進行勻膠；

步驟2、將勻膠后的硅片通過掩膜版進行曝光，再通過顯影液進行顯影，隨后進行堅膜，獲得顯影樣片；

步驟3、在顯影樣片上依次蒸鍍鉻、銅，在顯影樣片上形成叉指電極；

步驟4、將含叉指電極的顯影樣片分別用丙酮、AZ去膠液、丙酮、乙醇、去離子水進行去膠，取出，在熱板上進行烘干，獲得含叉指電極的硅片；

步驟5、將質量分數為97％PFBT的溶液與無水乙醇按照1:10體積混合后置于培養皿中，將兩個硅片不含叉指電極的一面用膠帶粘連在一起，放置在培養皿中，將培養皿放在真空箱中靜置，獲得含有修飾層的硅片；

步驟6、對含有修飾層的硅片進行真空蒸鍍得到并五苯有源層，將得到的蒸鍍有并五苯有源層的硅背面粘貼柵電極，得到有機場效應晶體管。

本發明的特點還在于：

步驟1具體過程為：

步驟1.1、采用激光切割機將切割獲得2*2cm的硅片；

步驟1.2、將各硅片依次用丙酮、無水乙醇、去離子水各超聲分別清洗10～15min，將清洗好的硅片在100℃的無水乙醇中，使硅片與液面夾角成45°進行熱提拉；

步驟1.3、通過YQ201500131勻膠機內的光刻膠對步驟1.2得到硅片經熱提拉一面的表面進行勻膠，勻膠轉速為4000rpm，時間為30s，厚度為28～32nm。

光刻膠型號為AZ5214。

步驟2具體過程為：

步驟2.1、勻膠完成之后的硅片需要放在90℃的熱板上進行前烘，前烘時間為1min；