[發明專利]一種平面型有機整流二極管結構及其制作方法

在審

• 申請號: 202110758456.4
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113488590A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 張磊;車鈺;姜百川
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/10;H01L51/40
• 代理公司: 蘇州科洲知識產權代理事務所(普通合伙) 32435
• 代理人: 周亮

1.一種平面型有機整流二極管結構，其特征在于，包括：

基底(1)、源電極(2)、柵電極(4)、介電層、漏電極(5)；

源電極(2)、柵電極(4)和漏電極(5)設置在基底(1)上；

源電極(2)和柵電極(4)處于同一水平高度；

漏電極(5)和柵電極(4)短接；

介電層位于柵電極(4)上；

源電極(2)和基底(1)之間設置有黏附層。

2.根據權利要求1所述的一種平面型有機整流二極管結構，其特征在于，基底(1)的材料為玻璃或硅中的一種，源電極(2)和漏電極(5)的材料為金。

3.根據權利要求2所述的一種平面型有機整流二極管結構，其特征在于，柵電極(4)的材料為鋁，介電層的材料為氧化鋁。

4.根據權利要求3所述的一種平面型有機整流二極管結構，其特征在于，黏附層的材料為鉻。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種平面型有機整流二極管結構的制作方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟1：在基底(1)表面用鉬片掩模，蒸鍍鉻作為金與玻璃的黏附層，再蒸鍍金電極作為源電極(2)，然后利用光刻在金電極上做出預設的柵極圖案，其整體稱為基片；

步驟2：濕法刻蝕鉻和金，再通過另一個圖案的掩膜版作為遮蔽，在刻蝕過后的基片上沉積與金相同厚度的鋁作為柵電極(4)；

步驟3：在蒸鍍完鋁之后，保持掩膜版位置不移動，將整個基片固定在60°傾斜角度的基板上，繼續蒸鍍步驟1中金的2倍厚度的金為漏電極(5)，漏電極(5)與鋁相連，使漏電極(5)和柵電極(4)短接；

步驟4：用氧等離子體處理柵電極(4)，在鋁上生長氧化鋁作為介電層，將蒸鍍好電極的基片放入預熱80℃的DMSO中，超聲5min兩次，再將溶液換為丙酮，繼續超聲5min后換為異丙醇超聲5min后用氮氣吹干。

6.根據權利要求5所述的一種平面型有機整流二極管結構的制作方法，其特征在于，步驟1中光刻包括以下步驟：

S101：將帶有金電極的基底(1)置于勻膠機上，滴加約80mL 4.4cp光刻膠(3)，以3000rpm的轉速旋轉1min，然后將器件于100℃熱臺加熱90s；

S102：通過特制圖案的光刻板對涂布好光刻膠(3)的基底(1)進行區域選擇性的曝光，然后將基片放入顯影液中浸泡40s，再將基片用超純水清洗干凈后用氮氣吹干；

S103：將顯影后的基片置于120℃熱臺加熱120s，結束烘烤后將基片置于氧等離子體機清洗0.5min，氧等離子體機處理的條件為500W，5sccm O₂。

7.根據權利要求6所述的一種平面型有機整流二極管結構的制作方法，其特征在于，S101中，操作環境為無紫外線的黃光室。

8.根據權利要求6-7任一項所述的一種平面型有機整流二極管結構的制作方法，其特征在于，S102中，曝光條件為：軟接觸曝光，汞燈波長365nm，光強11mW/cm²，曝光時間3-5s。

9.根據權利要求5-8任一項所述的一種平面型有機整流二極管結構的制作方法，其特征在于，步驟2中濕法刻蝕包括以下步驟：

S201：配制刻蝕液，金刻蝕液的配方為I₂∶KI∶H₂O＝0.1g∶10g∶80ml，鉻刻蝕液用Aldrich公司生產的85％鉻專用刻蝕液；

S202：將基片浸入金刻蝕液中7s后用超純水洗凈吹干，再將基片浸入鉻刻蝕液中，2min后取出，用超純水洗凈并吹干。

10.根據權利要求5-8任一項所述的一種平面型有機整流二極管結構的制作方法，其特征在于，步驟4中氧等離子體機處理的條件為500W，5sccm O₂，清洗1min。