[發明專利]基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202310285100.2
• 申請日: 2023-03-22
• 公開（公告）號: CN116234325A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 姜賽;彭立超;杜曉松;顧健暉;嚴琰;陳佳樹
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H10K10/46
• 分類號: H10K10/46;H10K71/12;H10K71/15;H10K71/16;H10K85/60
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞

1.一種基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，包括襯底和位于所述襯底上的若干個晶體管單元，其特征在于，所述晶體管單元包括：

柵電極，位于所述襯底上，相鄰所述柵電極之間存在間隙；

柵介質層，覆蓋所有所述柵電極并覆蓋暴露于所述柵電極之間的所述襯底頂面；

單層N型半導體界面誘導層，位于所述柵介質層上且豎直投影覆蓋部分所述柵電極；

N型有機半導體層，位于所述單層N型半導體界面誘導層上；

P型有機半導體層，包括底段和頂段，所述底段位于所述柵介質層上且豎直投影覆蓋所述柵電極剩余部分，所述頂段覆蓋部分所述N型有機半導體層且靠近所述底段端部向下延伸并與所述底段連接；

源極、漏極和輸出電極，所述源極位于所述N型有機半導體層上，所述漏極和所述輸出電極間隔設置于所述P型有機半導體層上；

封裝層，覆蓋于所述柵介質層、所述N型有機半導體層、所述P型有機半導體層、所述源極、所述漏極和所述輸出電極上。

2.一種基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，包括襯底和位于所述襯底上的若干個晶體管單元，其特征在于，所述晶體管單元包括：

單層N型半導體界面誘導層，位于所述襯底上；

N型有機半導體層，位于所述單層N型半導體界面誘導層上；

P型有機半導體層，包括底段和頂段，所述底段位于所述襯底上，所述頂端覆蓋部分所述N型有機半導體層且靠近所述底段端部向下延伸并與所述底段連接；

源極、漏極和輸出電極，所述源極位于所述N型有機半導體層上，所述漏極和所述輸出電極間隔設置于所述P型有機半導體層上；

封裝層，覆蓋于所述襯底、所述N型有機半導體層、所述P型有機半導體層、所述源極、所述漏極和所述輸出電極上；

柵電極，位于所述封裝層上，其豎直投影覆蓋于所述N型有機半導體層和所述P型有機半導體層上。

3.根據權利要求1或2所述的基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，其特征在于，所述柵電極于所述襯底上呈矩陣分布。

4.根據權利要求3所述的基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，其特征在于，所述漏極位于所述底段上，所述輸出電極位于所述頂段上。

5.根據權利要求3所述的基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，其特征在于，所述漏極和所述輸出電極均位于所述底段上。

6.根據權利要求3所述的基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，其特征在于，所述柵電極的材料為ITO、Au、Al、Cu、Mo、Cr、Ti、W、Ag和Ta中的一種或幾種。

7.根據權利要求3所述的基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，其特征在于，所述柵介質層的材料為SiO₂、HfO₂、SiN、Ta₂O₅、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、PM、PVP、PMMA、PS、PVA和SAM中的一種或幾種。

8.根據權利要求3所述的基于界面增強的有機反雙極型晶體管器件，其特征在于，所述單層N型半導體界面誘導層的材料為7,7,8,8-四氰基醌二甲烷、四氰基喹啉二甲烷、萘四羧酸的二酸酐和二酰亞胺、三噻吩、ComPouNd?6二氰亞甲基、[6,6]－苯基－C61－丁酸異甲酯、N,N'-二苯基-3,4,9,10-苝四羧基二酰亞胺、N,N'-二(3-氟代苯基)-3,4,9,10-苝四羧基二酰亞胺、C60、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、N,N’-二苯基-3,4,9,10-苝四羧酸二胺、四氰基二甲基醌、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二胺、11,11,12,12-四氰基二甲基萘醌、四甲基四硒代富瓦烯、萘酰亞胺、三氟甲基三苯二噁嗪化合物5、萘酰亞胺、苝酰亞胺、PTCDIF-CN2、DFPCO4T、全氟酞菁銅、二吲哚吡嗪二酮4、三氟甲基三苯二噁嗪化合物5中的一種或幾種。