[發明專利]基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器及其制備方法

在審

• 申請號: 202211643125.7
• 申請日: 2022-12-20
• 公開（公告）號: CN115968208A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 朱遠惟;江以航;李盛濤;魯廣昊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H10K10/46
• 分類號: H10K10/46;H10K85/10;H10K71/12;H10K71/16;H10K71/40;C23C14/24;C23C14/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器，其特征在于，該存儲器包括由下到上設置的襯底、柵極、柵極絕緣層、聚合物駐極體與有機半導體共混層、源電極和漏電極。

2.根據權利要求1所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器，其特征在于，所述聚合物駐極體與有機半導體共混層中聚合物駐極體的材質為氟化聚苯乙烯，半導體的材質為聚吡咯并吡咯二酮-二(噻吩-2-基)雙(3，4-二氟噻吩-2-基)亞乙基、聚N-(2,2-二氟乙基)丙烯酰胺、聚吡咯并吡咯二酮-四噻吩或紅熒烯中的一種，聚合物駐極體與有機半導體共混層的厚度為40-100nm。

3.根據權利要求1所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器，其特征在于，襯底處于所述有機雙極性晶體管存儲器的最底部起支撐作用，襯底的材質為高摻雜硅片、石英玻璃或者柔性材料。

4.根據權利要求1所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器，其特征在于，所述柵極的材質為高摻雜硅片或金屬中的一種。

5.根據權利要求1所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器，其特征在于，所述柵極絕緣層的材質為二氧化硅、氧化鋁、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯的一種，所述柵極絕緣層的薄膜厚度為50-300nm。

6.根據權利要求1所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器，其特征在于，所述源電極和漏電極的材質均為金屬或者有機導電材料，厚度均為50-100nm，源電極和漏電極之間為有機半導體導電溝道。

7.權利要求1-6中任一項所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)配制聚合物駐極體溶液，加熱并用磁子攪拌3-5小時使其分散均勻；有機半導體溶液，加熱并用磁子攪拌4小時使其分散均勻，后將聚合物駐極體溶液和有機半導體溶液以不同的體積比混合，加熱并用磁子攪拌使其混合均勻；

(2)選用襯底材料，對材料進行裁剪使其適合后續操作后依次在去離子水、丙酮、異丙醇中分別進行1-3次超聲清洗，每次超聲時間10-20min，清洗完成后使用氮氣吹干；

(3)在步驟(2)中吹干的襯底材料表面制備柵極、柵極絕緣層；

(4)將步驟(3)中得到的樣品進行5-15min的紫外臭氧處理后放入甲苯中在100-150℃條件下使用OTMS修飾，完成修飾后使用氮氣吹干；

(5)在氮氣環境的手套箱中在步驟(4)處理好的樣品表面旋涂步驟(1)配置好的溶液，旋涂后的基片放置熱臺上于150-200℃條件下進行退火處理；

(6)使用真空蒸鍍儀向步驟(5)中退火完成的樣品表面蒸鍍源漏電極，蒸鍍結束后待器件冷卻至室溫后取出。

8.根據權利要求7所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，將氟化聚苯乙烯溶于鄰二氯苯中，得到駐極體材料溶液，其中，氟化聚苯乙烯的濃度為5-10mg/mL；將PDPP-4FTVT、P2F、PDPP4T或紅熒烯溶于鄰二氯苯中，得到半導體材料溶液，其中，PDPP-4FTVT、P2F、PDPP4T或紅熒烯的濃度為2-4mg/mL。

9.根據權利要求7所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟(6)中，真空蒸鍍的真空度低于10^-4Pa；蒸鍍速率為

10.根據權利要求7所述的基于氟化聚苯乙烯的有機雙極性晶體管存儲器的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，柵極材料為硅、金、銀、鋁、銅中的一種；

步驟(4)中，OTMS修飾時間為30min；

步驟(5)中，優選的旋涂的轉速為3000r/min，退火時間為10min；步驟(6)中，源漏電極材料為金、鋁中的一種。