CN1157807C - 一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法 - Google Patents
一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1157807C CN1157807C CNB011346760A CN01134676A CN1157807C CN 1157807 C CN1157807 C CN 1157807C CN B011346760 A CNB011346760 A CN B011346760A CN 01134676 A CN01134676 A CN 01134676A CN 1157807 C CN1157807 C CN 1157807C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic
- organic film
- film fet
- semiconductor layer
- source electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 29
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 29
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 5
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N indium;tin;hydrate Chemical compound O.[In].[Sn] MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [Sn+4].[O-2].[In+3] GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000005669 field effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010025 steaming Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 44
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 15
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002353 field-effect transistor method Methods 0.000 description 2
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010026 decatizing Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/311—Phthalocyanine
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
本发明提供了一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法。该晶体管结构中的源极和漏极是一组具有梳形齿合形状的平行线条，这样的源漏极结构达到了提高晶体管饱和电流和缩小晶体管面积的目的。本发明的制备方法是通过全蒸镀法正向制备有机薄膜场效应晶体管，与通常的制备工艺比较，也达到了简化工艺、降低成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及有机电子技术领域，具体地说，涉及一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法。
背景技术
晶体管包括双极型晶体管和场效应晶体管(Field-Effect Transistors，以下简称FETs)，双极型晶体管是电流控制器件；而FETs工作过程和电子管十分相似，是电压控制器件，是利用改变电场来控制固体材料导电能力的有源器件。由于无机薄膜FETs的成本高，单晶难于制备，而且制备工艺条件苛刻，于是人们开始尝试采用有机材料替代无机材料充当绝缘层或/和半导体层等功能层，用有机材料作为半导体层等功能层制备得到的薄膜FETs也就被称为有机薄膜场效应晶体管(Organic Thin-Film Field-EffectTransistors，以下简称OTFFETs)。
近年来，有机薄膜晶体管(Organic Thin-Film Transistors，以下简称OTFTs)的研究工作进展迅速，并引起了人们的广泛关注。与无机硅电子器件相比，有机电子器件制备方法简单，条件温和，而且有机电子器件还可以制备在聚合物基片上，得到柔软器件。用有机半导体材料制备的器件显示出重量轻、面积大以及价格低等特点，因此可以应用在基于液晶象素或者有机发光二极管的有源平板显示(Active-Matrix Flat-PanelDisplays，以下简称AMFPDs)、电子报纸显示器(Electronic Paper Displays)的有源点阵背景、低档智能卡(Low-End Smart Cards)和电子标识牌(ElectronicIdentification Tags)。利用OTFFETs得到有机集成电路、多参数气体传感器和有机电致激光的研究也在开展中。
1986年，A.Tsumura et al.(Macromolecular electronic device：Field-effecttransistor with a polythiophene thin film；Appl.Phys.Lett.；1986，49(18)：1210-1212)首次用聚噻吩为半导体材料制备得到OTFTs后，这类晶体管的研究就得到了不断的发展。Y.-Y.Lin et al.(Stacked Pentacene Layer Organic Thin-FilmTransistors with Improved Characteristics；IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS.；1997，18(12)：606-608)使用并五苯材料得到了载流子迁移率为1.5cm2/V·s的晶体管，开关电流比达到108。在2000年，J.H.Schon et al.(Appl.Phys.Lett.；2000，77(23)：3776-3778)发现利用苝作为半导体材料，器件的电子迁移率可以达到5.5cm2/V·s，超过无定型硅的载流子迁移率。
在对OTFTs本身性能和机理进行研究的同时，对它的应用研究也在蓬勃开展。A.R.Brown et al.(Logic Gates Made from Polymer Transistors and Their Use in RingOscillators；SCIENCE；1995，270：972-974)利用OTFTs制作了环形振荡器的逻辑门。1998年，Henning Sirringhaus et al.(Integrated Optoelectronic Devices Basedon Conjugated Polymers；SCIENCE；1998，280：1741-1744)研制成了一个用OTFTs来驱动的小尺寸发光二极管。同年，C.J.Drucy et al.(Low-cost all-polymerintegrated circuits；Appl.Phys.Lett.；1998，73(1)：108-110)利用低价的全聚合物OTFTs制成了集成电路，得到了一个15位的机械可编码振荡器。
上述成果表明，OTFTs的性能完全可以与现在使用的无定型硅晶体管相媲美，同时它在制造成本、制造条件上又远远优于无定型硅晶体管，而且OTFFETs还具有以下的优点：
(1)有机薄膜技术更多、更新，使得器件的尺寸能够更小，集成度更高，这可以达到更高的运算速度和更小的操作功率；
(2)由于通过对有机分子结构进行适当的修饰，可以得到不同性能的材料，因此就能够设计OTFFETs的电学性能达到理想的结果；
(3)有机材料比较容易获得，OTFFETs的制作工艺也更为简单，因此能够有效地降低器件的成本；
(4)全部由有机材料制备的全有机FETs具有非常好的柔韧性，使得它的应用范围得到了更进一步地拓宽。
虽然OTFFETs的研究取得了巨大的发展，但是还面临着很多的问题，尤其突出的问题是常温下有机材料的场效应载流子迁移率还是大大小于无机材料，同时器件的饱和电流和开关电流比都很小，这些都限制了OTFFETs在实际中的应用。设计和合成新的载流子传输材料是解决这个问题的一个重要方向；此外，通过器件结构的改善，则有可能进一步提高器件的性能，但这方面的报道很少。
通常，作为OTFTs绝缘层的绝缘材料多数采用无机材料，它们大部分需要通过溅射法制备，而有机材料本身热稳定性比较差，如果首先制备有机半导体层，在溅射制备绝缘层的时候容易破坏有机半导体薄膜。这就使得制备FETs很多时候只能采用反向制备法，即先溅射绝缘层，然后制备半导体层，最后才制备源极和漏极(H.Fuchigami，A.Tsumura，and H.Koezuka；Appl.Phys.Lett.；1993，63(10)：1372-1374‖GillesHorowitz，Francoise Deloffre，Francis Garnier，Riadh Hajlaoui，Mohamed Hmyeneand Abderrahim Yassar；Synth.Met.；1993，54：435-445)。而在有机半导体层上制备源极和漏极的时候，源漏之间的沟道长度不容易做得很小，因此不利于增大晶体管的饱和电流和缩小晶体管的面积。
发明内容
本发明的目的是提供一种饱和电流大、面积小的有机薄膜场效应晶体管。
本发明的另一目的是提供一种全蒸镀正向制备有机薄膜场效应晶体管的方法，以简化工艺和降低成本。
为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种有机薄膜场效应晶体管，该器件包括位于基片上的源极和漏极，以及依次位于源极、漏极和基片上的有机半导体层、有机绝缘层和栅极，其特征在于：源极和漏极是一组具有梳形齿合形状的平行线条。
本发明提出的有机薄膜场效应晶体管，具有以下优点：
由于晶体管结构中的源极和漏极是一组具有梳形齿合形状的平行线条，可以增加源漏电流，也就是说具有梳形齿合形状源漏极的晶体管可以比同样面积的但不具有梳形齿合形状源漏极的饱和电流大，达到了增大饱和电流的目的，而且为得到同样大小的饱和电流就可以相对缩小晶体管的面积。
本发明的另一个技术方案提供了一种有机薄膜场效应晶体管的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)在清洗剂中超声清洗导电基片，然后用去离子水超声冲洗并烘干，其中导电基片上面有一层导电膜；
(2)对上述清洗烘干后的导电基片上的导电膜进行光刻，形成一组具有梳形齿合形状平行线条的源极和漏极；
(3)在上述光刻形成图形的导电基片上继续蒸镀有机半导体层；
(4)在上述有机半导体层之上继续蒸镀有机绝缘层；
(5)在上述有机绝缘层之上继续蒸镀金属层作为器件的栅极。
本发明的又一技术方案提供了一种根据上述方法所制备的有机薄膜场效应晶体管，该器件具有梳状齿合形状平行线条的源极和漏极，而且该器件采用可蒸镀且成膜性能好的有机绝缘材料充当绝缘层，通过全蒸镀法正向制备了有机薄膜场效应晶体管，即在光刻完源极和漏极后，制备有机半导体层和有机绝缘层，最后制备栅极。该绝缘层薄膜优选为聚四氟乙烯(以下简称Teflon)、聚酰亚胺(以下简称PI)等具有良好绝缘性能的薄膜。上述方法由于采用了光刻的源极和漏极，使得整个晶体管的面积和沟道宽长比容易控制，可以缩小晶体管面积，有效提高饱和电流。
本发明提供的有机薄膜场效应晶体管，可以达到提高晶体管饱和电流和缩小晶体管面积的目的。当采用高载流子迁移率的有机半导体材料铜酞菁(copper phthalocyanine，以下简称CuPc)充当半导体层，及采用具有良好绝缘性能的有机材料Teflon充当绝缘层时，可获得性能优越的有机薄膜场效应晶体管。所制得的晶体管具有高饱和电流、高开关电流比、晶体管面积小等特点。而且与通常的有机薄膜场效应晶体管的制备工艺比较，本发明达到了简化工艺、降低成本的目的。运用本发明的制备方法制备得到的有机薄膜场效应晶体管(结构为氧化铟锡(Indium-Tin-Oxide，以下简称ITO)/CuPc/Teflon/Ag)未达到饱和时在不同栅极偏压下的漏源电流—漏源电压特性曲线、跨导—栅极偏压和输出阻抗—漏源电压特性曲线分别见图7、图8。我们还对蒸镀到器件上的Teflon薄膜进行了成份测试和薄膜形态测试，图5A、图5B和图6分别为Teflon薄膜的x射线能谱(以下简称XPS)图和原子力显微镜(以下简称AFM)图。从图6中我们可以看出，绝缘层薄膜并没有因为蒸镀而变性，同时Teflon的成膜性能也相当好，薄膜均匀致密。
下面通过附图说明，本发明可变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明有机薄膜场效应晶体管的俯视示意图。
图2是本发明有机薄膜场效应晶体管结构剖面示意图。
图3是本发明中导电基片光刻形成四组具有梳形齿合平行线条的源极和漏极的基片图形示意图。
图4是本发明中导电基片光刻形成一组具有梳形齿合平行线条的源极和漏极的图形示意图(即图3中带箭头方框的放大图)。
上述图1～图4中，1为基片，2为源极，3为漏极，4为有机半导体层，5为有机绝缘层，6为栅极。
图5A是运用本发明的制备方法制备出Teflon薄膜的F-XPS图。
图5B是运用本发明的制备方法制备出Teflon薄膜的C-XPS图。
图6是运用本发明的制备方法制备出Teflon薄膜的AFM图。
图7是运用本发明的制备方法制备的有机薄膜场效应晶体管(结构为ITO/CuPc/Teflon/Ag)未达到饱和时在不同栅极偏压下的漏源电流—漏源电压特性曲线，其中VG为栅极偏压。
图8是运用本发明的制备方法制备的有机薄膜场效应晶体管(结构为ITO/CuPc/Teflon/Ag)的跨导—栅极偏压和输出阻抗—漏源电压特性曲线，其中gm为跨导，rD为输出阻抗，IDS为漏源电流，VDS为漏源电压，VG为栅极偏压，gm、rD分别由公式①、②表示：
图中有□标记的曲线为跨导—栅极偏压特性曲线，有●标记的曲线为输出阻抗—漏源电压特性曲线。
下面结合附图和实施例详细阐述本发明的内容。
具体实施方式
本发明提出的有机薄膜场效应晶体管结构如图2所示，其中：1为基片，可以是玻璃或者塑料；2为器件的源极，3为器件漏极，一般为ITO、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，经过优化为ITO；4是有机半导体层，半导体层由具有较高载流子迁移率的有机半导体材料组成，如酞菁类金属有机化合物、低聚噻吩类化合物、并五苯等；5是有机绝缘层，绝缘层由可蒸镀且具有良好绝缘性能、成膜性能的有机材料组成，经过优化为Teflon、PI等；6为器件的栅极，为金属层，一般为金、银等功函数较高的金属。
实施例一：
在弱碱性清洗剂中超声清洗方块电阻为15Ω的ITO玻璃，然后用去离子水超声冲洗两遍并烘干，其中ITO的膜厚为150nm。对ITO薄膜进行光刻，形成一组具有梳形齿合平行线条的源极和漏极，光刻形成的图形如图4所示，沟道长度为50μm，沟道宽度为81mm，沟道宽长比为1620。把光刻形成图形的ITO玻璃置于压力为1×10-3Pa的真空镀膜腔内，利用热蒸发方法在向已有ITO源漏极的基片上蒸镀CuPc薄膜作为有机半导体层，蒸镀速率为0.05nm/s，薄膜厚度为250nm。蒸镀完CuPc以后，继续蒸镀Tefflon薄膜作为有机绝缘层，蒸镀速率为0.03nm/s，薄膜厚度为400nm。最后蒸镀金属层充当栅极，金属层为Ag，Ag电极的蒸镀速率为1.0nm/s，厚度为300nm。该晶体管在栅极偏压10V的时候，开关电流比大于103，最大电流超过0.2mA。
实施例二：
在弱碱性清洗剂中超声清洗方块电阻为30Ω的ITO玻璃，然后用去离子水超声冲洗两遍并烘干，其中ITO的膜厚为180nm。对ITO薄膜进行光刻，形成一组具有梳形齿合平行线条的源极和漏极，光刻形成的图形如图4所示，沟道长度为50μm，沟道宽度为81mm，沟道宽长比为1620。把光刻形成图形的ITO玻璃置于压力为1×10-3Pa的真空镀膜腔内，利用热蒸发方法在向已有ITO源漏极的基片上蒸镀并五苯薄膜作为有机半导体层，蒸镀速率为0.05nm/s，薄膜厚度为300nm。蒸镀完并五苯后，继续蒸镀Teflon薄膜作为有机绝缘层，蒸镀速率为0.03nm/s，薄膜厚度为500nm。最后蒸镀金属层充当栅极，金属层依次由Au和Ag组成，Au电极的蒸镀速率为0.3nm/s，厚度为50nm，Ag电极的蒸镀速率为1.0nm/s，薄膜厚度为250nm。该晶体管在栅极偏压10V的时候，开关电流比大于104，最大电流超过0.2mA。
实施例三：
在弱碱性清洗剂中超声清洗方块电阻为15Ω的ITO玻璃，然后用去离子水超声冲洗两遍并烘干，其中ITO的膜厚为150nm。对ITO薄膜进行光刻，形成一组具有梳形齿合平行线条的源极和漏极，光刻形成的图形如图4所示，沟道长度为50μm，沟道宽度为81mm，沟道宽长比为1620。把光刻形成图形的ITO玻璃置于压力为5×10-4Pa的真空镀膜腔内，利用热蒸发方法在向已有ITO源漏极的基片上蒸镀并五苯薄膜作为有机半导体层，蒸镀速率为0.03nm/s，薄膜厚度为150nm。在蒸镀完并五苯以后，继续蒸镀Teflon薄膜作为有机绝缘层，蒸镀速率为0.02nm/s，薄膜厚度为500nm。最后蒸镀金属层充当栅极，金属层依次由Au和Ag组成，Au电极的蒸镀速率为0.3nm/s，厚度为50nm，Ag电极的蒸镀速率为1.0nm/s，薄膜厚度为250nm。该晶体管在栅极偏压10V的时候，开关电流比大于105，最大电流超过0.2mA。
尽管结合优选实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例，应当理解，在本发明构思的引导下，本领域技术人员可进行各种修改和改进，所附权利要求概括了本发明的范围。
Claims (8)
1.一种有机薄膜场效应晶体管，该器件包括位于基片上的源极和漏极，以及依次位于源极、漏极和基片上的有机半导体层、有机绝缘层和栅极，其特征在于：源极和漏极是一组具有梳形齿合形状的平行线条。
2.如权利要求1所述的有机薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述的有机绝缘层材料是用蒸镀的方法制备的。
3.如权利要求1或2所述的有机薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述的有机绝缘层材料为聚四氟乙烯或聚酰亚胺。
4.如权利要求1所述的有机薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述的源极和漏极材料为氧化铟锡、氧化锌或氧化锡锌。
5.如权利要求1所述的有机薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述的有机半导体层材料为酞菁类金属有机化合物、低聚噻吩类化合物或并五苯。
6.如权利要求1所述的有机薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述的栅极材料依次为金、银。
7.一种制备权利要求1所述的有机薄膜场效应晶体管的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在清洗剂中超声清洗导电基片，然后用去离子水超声冲洗并烘干，其中导电基片上面有一层导电膜；
(2)对上述清洗烘干后的导电基片上的导电膜进行光刻，形成一组具有梳形齿合形状平行线条的源极和漏极；
(3)在上述光刻形成图形的导电基片上继续蒸镀有机半导体层；
(4)在上述有机半导体层之上继续蒸镀有机绝缘层；
(5)在上述有机绝缘层之上继续蒸镀金属层作为器件的栅极。
8.如权利要求7所述的有机薄膜场效应晶体管的制备方法，其特征在于，其中所述的导电基片为氧化铟锡玻璃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011346760A CN1157807C (zh) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011346760A CN1157807C (zh) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1348222A CN1348222A (zh) | 2002-05-08 |
| CN1157807C true CN1157807C (zh) | 2004-07-14 |
Family
ID=4672660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB011346760A Expired - Fee Related CN1157807C (zh) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1157807C (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7029945B2 (en) * | 2001-12-19 | 2006-04-18 | Merck Patent Gmbh | Organic field effect transistor with an organic dielectric |
| GB0130321D0 (en) * | 2001-12-19 | 2002-02-06 | Avecia Ltd | Electronic devices |
| EP1367659B1 (en) * | 2002-05-21 | 2012-09-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic field effect transistor |
| US6784017B2 (en) * | 2002-08-12 | 2004-08-31 | Precision Dynamics Corporation | Method of creating a high performance organic semiconductor device |
| US7511421B2 (en) * | 2003-08-25 | 2009-03-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Mixed metal and organic electrode for organic device |
| EP1648040B1 (en) * | 2004-08-31 | 2016-06-01 | Osaka University | Thin-layer chemical transistors and their manufacture |
| FR2945669B1 (fr) * | 2009-05-14 | 2011-12-30 | Commissariat Energie Atomique | Transistor organique a effet de champ |
| CN107464880B (zh) * | 2016-06-02 | 2020-04-14 | 清华大学 | 有机薄膜晶体管制备方法和制备装置 |
| CN109980116B (zh) * | 2017-12-27 | 2020-11-17 | Tcl科技集团股份有限公司 | 一种场效应晶体管及其制备方法 |
| CN111416040B (zh) * | 2020-03-11 | 2023-11-14 | 深圳大学 | 一种双极性薄膜晶体管及其制备方法 |
| CN116546824A (zh) * | 2022-05-07 | 2023-08-04 | 浙江大学 | 一种有机场效应晶体管及其制备方法 |
-
2001
- 2001-11-09 CN CNB011346760A patent/CN1157807C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1348222A (zh) | 2002-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kagan et al. | Thin-film transistors | |
| JP4247377B2 (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
| CN101926016B (zh) | 有机薄膜晶体管、有源矩阵有机光学器件及其制造方法 | |
| CN1832220B (zh) | 制造薄膜晶体管的方法、薄膜晶体管和显示装置 | |
| US7652339B2 (en) | Ambipolar transistor design | |
| CN1282259C (zh) | 含有保护层的有机半导体场效应晶体管及制作方法 | |
| CN1409417A (zh) | 有机薄膜晶体管及制备方法 | |
| CN1157807C (zh) | 一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法 | |
| CN1716060A (zh) | 有机薄膜晶体管阵列面板及其制造方法 | |
| JP2004047566A (ja) | 電界効果型トランジスタ、その製造方法及び画像表示装置 | |
| CN101257092A (zh) | 一种有机薄膜晶体管及其制备方法 | |
| CN1282260C (zh) | 含有栅绝缘层的异质结型有机半导体场效应晶体管及制作方法 | |
| KR100670379B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터, 그 제조방법 및 이를 구비한 유기발광 디스플레이 장치 | |
| US20080070343A1 (en) | Methods for forming an organic thin film using solvent effects, organic thin film formed by the method, and organic electronic device comprising organic thin film | |
| CN104425624B (zh) | 电子器件、图像显示装置和用于构成图像显示装置的基板 | |
| CN101257093B (zh) | 一种有机薄膜晶体管及其制备方法 | |
| EP1922773B1 (en) | Perylene imide/diimide based organic field effect transistors-ofets and a method of producing the same | |
| KR100730157B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광디스플레이 장치 | |
| CN1471182A (zh) | 两种或两种以上有机分子构成的有机半导体及其加工方法 | |
| Sandberg | Polymer Field-Effect Transistors | |
| US8735998B2 (en) | Transistor and method of producing same, and display | |
| JP2004079623A (ja) | 有機薄膜電界効果トランジスター | |
| Watanabe et al. | Vertical type organic transistor for flexible sheet display | |
| Han et al. | 63.3: High Resolution OTFT‐OLED on Plastic Substrate Using Self‐organized Process | |
| CN100487941C (zh) | 一种有机发光场效应晶体管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Tsinghua University Document name: Notification of Termination of Patent Right |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040714 Termination date: 20151109 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |