CN103325943A - 一种有机薄膜晶体管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种有机薄膜晶体管及其制备方法,属于有机电子技术领域,能够获得连续打印的有机薄膜晶体管。所述有机薄膜晶体管包括基板以及形成在所述基板上的栅电极层和源漏电极层,在源漏电极层的源漏电极之间形成有有机半导体层,其中在所述栅电极层和有机半导体层之间还形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层。本发明制备方法包括:在形成有栅电极层的基板上形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层;在形成有所述第二绝缘层的基板上形成源漏电极层和有机半导体层。本发明用于制造有机薄膜晶体管。
Description
技术领域
本发明涉及有机电子技术领域,具体涉及一种有机薄膜晶体管及其制备方法。
背景技术
有机薄膜晶体管(Organic Thin Film Transistor,OTFT)是一种用有机材料代替传统无机材料制成的半导体器件。相对于无机材料制成的晶体管而言,OTFT的成膜技术更多、更新,从而使制作工艺简单、多样、成本低,制成的晶体管更具有柔性。
由于氧化硅是硅基半导体器件中非常重要的绝缘材料且制备工艺成熟,因此在如图1所示的现有的有机薄膜晶体管结构中,通常采用氧化硅作为栅电极层11上的绝缘层12,之后在绝缘层12上制备源漏电极层13,并在源漏电极层13上打印有机半导体材料形成有机半导体层14。
在现有的喷墨打印制备有机薄膜晶体管的工艺中,多数是将有机半导体墨水材料直接打印在氧化硅衬底上,由于有机半导体材料在氧化硅表面和金属电极表面的结晶性能存在差异,因此导致了有机半导体薄膜在沟道边界的不连续,从而无法满足跨沟道打印连续有机半导体薄膜的需要,最终会破坏有机半导体薄膜的连续性和失去对有机半导体薄膜晶体结构的控制作用。此外,从器件性能角度看,直接将有机半导体材料打印在氧化硅衬底上,其传输特性往往还表现有明显的迟滞现象。
发明内容
本发明的实施例提供一种有机薄膜晶体管及其制备方法,以获得能够连续打印的有机薄膜晶体管。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
本发明的一方面提供了一种有机薄膜晶体管,包括基板以及形成在所述基板上的栅电极层和源漏电极层,在源漏电极层的源漏电极之间形成有有机半导体层,在所述栅电极层和有机半导体层之间还形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层。
其中,在栅电极层上还形成有绝缘层,所述第二绝缘层位于绝缘层和有机半导体层之间。
可选地,所述有机聚合物材料制成第二绝缘层包括:
将聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)溶于丙二醇单甲醚乙酸酯混合制成有机聚合物材料的溶液;
将所述有机聚合物材料的溶液进行涂覆,聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生交联反应形成第二绝缘层。
可选地,聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)发生交联反应生成有机高分子聚合物,所述有机高分子聚合物具有式(I)所示的甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)交联聚(4-乙烯基苯酚)重复单元:
进一步地,所述溶液中的聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数之和占所述溶液总质量份数的5~15%,且聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数比小于5,大于1。
优选地,所述溶液由聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)和丙二醇单甲醚乙酸酯按照质量比6:4:90混合制成。
本发明的另一方面提供了一种有机薄膜晶体管的制备方法,包括:
在形成有栅电极层的基板上形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层;
在形成有所述第二绝缘层的基板上形成源漏电极层和有机半导体层。
其中,在所述的形成有栅电极层的基板上形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层包括:
制备有机聚合物材料的溶液;
将制备的有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层的基板上,以便形成第二绝缘层;或
在形成有栅电极层的基板上形成绝缘层;
制备有机聚合物材料的溶液;
将制备的有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层和绝缘层的基板上,以便形成第二绝缘层。
进一步地,所述制备有机聚合物材料的溶液包括:
将聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)溶于丙二醇单甲醚乙酸酯混合制成所述有机聚合物材料的溶液;
所述将制备的有机聚合物材料溶液涂覆形成第二绝缘层包括:
聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生有机交联反应,形成所述第二绝缘层。
可选地,聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)发生交联反应生成有机高分子聚合物,所述有机高分子聚合物具有式(I)所示的甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)交联聚(4-乙烯基苯酚)重复单元:
优选地,所述溶液中的聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数之和占所述溶液总质量份数的5~15%,且聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数比小于5,大于1。
进一步优选地,聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)和丙二醇单甲醚乙酸酯按照质量比6:4:90制成所述溶液。
为了更好地将有机聚合物材料溶液旋涂在基板上,所述的有机聚合物材料溶液以先低速旋涂后高速旋涂的方式涂覆在形成有栅电极层的基板上或形成有栅电极层和绝缘层的基板上。
其中,低速旋涂为以800转/分钟的转速旋涂,高速旋转为以4000转/分钟的转速旋涂。
进一步地,所述将制备的有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层的基板上或形成有栅电极层和绝缘层的基板上之后,所述有机薄膜晶体管的制备方法还包括:
将涂覆有有机聚合物材料溶液的基板放入真空干燥箱中进行热处理,使聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生有机交联反应,以形成第二绝缘层。
其中,将涂覆有有机聚合物材料溶液的基板放入真空干燥箱中加热的温度为180℃。
本发明实施例提供了一种有机薄膜晶体管及其制备方法,是在栅电极层和有机半导体层之间增加了一层由有机聚合物材料制成的第二绝缘层,与由氧化硅材料形成的绝缘层相比,因为由有机聚合物材料形成的第二绝缘层的表面能与源漏电极层的表面能具有更好的相似性,所以改善了在现有技术中有机半导体材料打印在源漏电极层表面与绝缘层表面产生的结晶行为的差异性,能够很好地解决有机半导体材料打印在源漏电极沟道内部、沟道与源漏电极过渡的局部区域上所形成的薄膜性质不连续的问题,从而较好地消除了有机薄膜晶体管输出特性的迟滞现象,实现有机薄膜晶体管大规模地连续性打印。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的有机薄膜晶体管结构示意图;
图2为本发明实施例一种有机薄膜晶体管示意图;
图3为本发明实施例另一种有机薄膜晶体管示意图;
图4为本发明实施例一种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图;
图5为本发明实施例中两种大小不同的源漏电极示意图;
图6为本发明实施例使用图5所示大小不同的电极制备的底栅顶接触有机薄膜晶体管在12小时真空处理前后的场效应迁移率统计图;
图7为本发明实施例另一种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图;
图8为本发明实施例底栅底接触结构的有机薄膜晶体管在沟道区的高倍偏光显微镜照片;
图9为本发明实施例使用图5所示大小不同的电极和沟道长度的底栅底接触结构的有机薄膜晶体管的场效应迁移率统计图;
图10为本发明实施例底栅底接触有机薄膜晶体管与相应的底栅顶接触器件的传输特性对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供一种有机薄膜晶体管及其制备方法进行详细描述。
本发明实施例提供了一种有机薄膜晶体管,包括基板以及形成在所述基板上的栅电极层和源漏电极层,在源漏电极层的源漏电极之间形成有有机半导体层,在所述栅电极层和有机半导体层之间还形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层。
本发明实施例提供了一种有机薄膜晶体管,是在栅电极层和有机半导体层之间增加了一层由有机聚合物材料制成的第二绝缘层,与由氧化硅材料形成的绝缘层相比,因为由有机聚合物材料形成的第二绝缘层的表面能与源漏电极层的表面能具有更好的相似性,所以改善了在现有技术中有机半导体材料打印在源漏电极层表面与绝缘层表面产生的结晶行为的差异性,能够很好地解决有机半导体材料打印在源漏电极沟道内部、沟道与源漏电极过渡的局部区域上所形成的薄膜性质不连续的问题,从而较好地消除了有机薄膜晶体管输出特性的迟滞现象,实现有机薄膜晶体管大规模地连续性打印。
有机薄膜晶体管就其结构而言,根据栅电极的位置不同,可将其分为顶栅结构和底栅结构,此两类结构又可根据源漏电极与有机半导体层的位置不同,细分为底栅底接触结构、底栅顶接触结构、顶栅底接触结构和顶栅顶接触结构四种类型。其中,由于在底栅底接触的有机薄膜晶体管中有机半导体的制备是在最后步骤进行的,因此制备得到的有机半导体薄膜不易在后续的制备过程中遭到破坏。相反,在底栅顶接触结构的有机薄膜晶体管中,由于需要在比较脆弱的有机半导体上制备源漏电极,因此无法采用高精度的微刻蚀工艺,而必须要透过掩膜版才能进行源漏电极的制作,结果导致有机薄膜晶体管电极图案的分辨率大幅下降。因此采用底栅底接触结构制备有机薄膜晶体管更加契合应用的要求。下面分别以图2所示的底栅底接触结构的有机薄膜晶体管和图3所示的底栅顶接触结构的有机薄膜晶体管为例进行说明。
如图2所示,底栅底接触结构的有机薄膜晶体管包括:栅电极层21、绝缘层22、第二绝缘层23、源漏电极层24和有机半导体层25。其中,第二绝缘层23由聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)溶于丙二醇单甲醚乙酸酯制成的溶液涂覆形成。
需要说明的是,在涂覆形成第二绝缘层的过程中,聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生交联反应生成有机高分子聚合物,所述有机高分子聚合物具有式(I)所示的甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)交联聚(4-乙烯基苯酚)重复单元:
其中,m、n为大于等于1的正整数,m、n的上限取值范围可根据所需材料的分子量的大小而定。优选地,m=3,n=230。
通常,由聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)交联制成的材料可以统称为PVP材料。选用以上材料作为第二绝缘层,主要是因为PVP材料的表面能与源漏电极层所具有的表面能相似,可以较好地改善有机半导体材料打印在源漏电极层表面与绝缘层表面产生的结晶行为的差异性,有效地消除有机薄膜晶体管输出特性的迟滞现象,从而实现有机薄膜晶体管大规模地连续性打印。
在本发明的其他实施例中,如果第二绝缘层的电绝缘性能足够好,也可以直接使用由有机聚合物材料制作的第二绝缘层作为栅绝缘层,即不需要在栅电极层上再制备绝缘层。
所述PVP材料中的聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数之和占总质量份数的5~15%,且聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数比小于5,大于1。优选地,聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)和丙二醇单甲醚乙酸酯按质量比6:4:90制成。选用此比例配制而成的PVP材料制成的第二绝缘层,可以与源漏电极层具有更加相似的表面能,可以较好地改善有机半导体材料打印在源漏电极层表面与绝缘层表面产生的结晶行为的差异性,从而实现有机薄膜晶体管大规模地连续性打印。
图3所示实施例为图2所示实施例的一种变型,其与图2所示实施例的不同主要在于薄膜晶体管的结构。如图3所示,底栅顶接触结构的有机薄膜晶体管包括:栅电极层31、绝缘层32、第二绝缘层33、源漏电极层34和有机半导体层35。其中第二绝缘层33的制备方法与图2所示实施例中的第二绝缘层23的制备方法相同。
本发明实施例还提供了一种有机薄膜晶体管的制备方法,包括:在形成有栅电极层的基板上形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层;在形成有所述第二绝缘层的基板上形成源漏电极层和有机半导体层。
本发明实施例提供的这种有机薄膜晶体管制备方法,是在栅电极层和有机半导体层之间制备了一层由有机聚合物材料制成的第二绝缘层,与由氧化硅材料形成的绝缘层相比,因为由有机聚合物材料形成的第二绝缘层的表面能与源漏电极层的表面能具有更好的相似性,所以改善了在现有技术中有机半导体材料打印在源漏电极层表面与绝缘层表面产生的结晶行为的差异性,能够很好地解决有机半导体材料打印在源漏电极沟道内部、沟道与源漏电极过渡的局部区域上所形成的薄膜性质不连续的问题,从而较好地消除了有机薄膜晶体管输出特性的迟滞现象,实现有机薄膜晶体管大规模地连续性打印。
具体的,如图4所示,本发明的实施例提供的有机薄膜晶体管的制备方法,可以包括以下步骤:
步骤1、在基板上形成栅电极层;
可以使用现有的方法在基板上形成栅电极层,此处不再详述。
步骤2、在形成有栅电极层的基板上形成绝缘层;
绝缘层由氧化硅材料制成。在基板上制备绝缘衬底即绝缘层时:首先是将氧化硅片放入体积比为7:3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中进行浸泡,直到附着于氧化硅片表面的气泡消失、去除了氧化硅片表面的有机污染为止,然后再用紫外臭氧进行清洗30分钟。其中,为了加快去除氧化硅片表面有机污染的速度,可以将浓硫酸与双氧水的混合溶液放置在90℃的热台上。
步骤3、在形成有栅电极层和绝缘层的基板上形成第二绝缘层;
其中,第二绝缘层可以由有机聚合物材料制成。制备第二绝缘衬底即第二绝缘层时可以按照如下步骤进行:首先将有机聚合物材料聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)溶于丙二醇单甲醚乙酸酯制成所述有机聚合物材料的溶液;然后,将制备的有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层和绝缘层的基板上;再然后,将涂覆有有机聚合物材料溶液的基板放入真空干燥箱中进行热处理,即可形成第二绝缘衬底。需要说明的是,在涂覆形成第二绝缘衬底的过程中,聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生有机交联反应生成有机高分子聚合物,所述有机高分子聚合物具有式(I)所示的甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)交联聚(4-乙烯基苯酚)重复单元:
可选的,在制备有机聚合物材料溶液时,所述有机聚合物材料溶液中的聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数之和占所述溶液总质量份数的5~15%,且聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数比小于5,大于1。优选地,聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)和丙二醇单甲醚乙酸酯按照质量比6:4:90制成所述溶液。
在将有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层和绝缘层的基板上时,所述有机聚合物材料溶液是以先低速旋涂后高速旋涂的方式涂覆在形成有栅电极层和绝缘层的基板上的。可选的,低速旋涂为以800转/分钟的转速旋涂8秒,高速旋转为以4000转/分钟的转速旋涂40秒。从而,能够更好地将有机聚合物材料溶液均匀地旋涂在基板上。
可选的,在真空干燥箱中进行热处理时,所述涂覆有有机聚合物材料溶液的基板的热处理条件为在180℃温度下热处理90分钟。当然,还可以根据涂覆的有机溶液的厚度而对热处理的温度或时间做出适当的调整,本发明的实施例对此不作限制。
步骤4、在形成有栅电极层、绝缘层和第二绝缘层的基板上喷墨打印有机半导体材料,以形成有机半导体层;
此步骤包括两个方面:一是有机半导体材料的配制;二是喷墨打印有机半导体材料。
其中,喷墨打印所需的有机半导体材料是以邻二氯苯为溶剂,该溶剂与作为溶质的有机半导体材料TIPS-并五苯按重量比为1:0.02的比例进行混合得到混合液,然后将混合液放置在40-45℃的热台上加热处理20分钟,直到溶质完全溶解即可使用。
在喷墨打印有机半导体材料的过程中,可以对喷头数目、点间距和单程线条间距进行设置,优选地,喷头数目为3个,点间距为20微米和单程线条间距为100微米。设置完成之后进行打印,将打印后的有机薄膜晶体管置于真空干燥箱中在60℃温度下热处理20分钟。
步骤5、在形成有栅电极层、绝缘层、第二绝缘层和有机半导体层的基板上制备源漏电极层。
可以使用现有的方法形成源漏电极层,将形成有源漏电极层图案的掩膜版与在有机半导体层上已形成的图案按照有机薄膜晶体管结构要求对准,紧贴放置在有机半导体层之上,采用真空蒸镀的方法将金镀在未被掩膜版遮住的区域形成源漏电极,然后在真空干燥箱中放置12小时,即可得到有机薄膜晶体管。其中,该有机薄膜晶体管为底栅顶接触结构。
其中,源漏电极的设计可分为小电极和大电极,如图5所示,图中位于上面的为小电极、位于下面的为大电极,其中,小电极与大电极的主要不同在于:在小电极有机薄膜晶体管中,有机半导体层与第二绝缘层的接触面积相对于有机半导体与源漏电极的接触面积较大。采用两种大小不同的电极(但是,小电极间和大电极间的沟道尺寸是相同的)制备的有机薄膜晶体管在真空干燥箱中放置12小时后,有机薄膜晶体管的性能都得到了提升;如图6所示,小电极制备的有机薄膜晶体管在性能上优于大电极制备的有机薄膜晶体管,说明有机半导体薄膜在真空的条件下发生了重结晶,这主要是由于第二绝缘层与有机半导体层的均匀界面形成的。通过原子力显微镜表征可以发现,在旋涂第二绝缘层薄膜前后,衬底(在旋涂第二绝缘层薄膜前,该衬底指的是绝缘层;在旋涂第二绝缘层薄膜后,该衬底指的是第二绝缘层)的粗糙度从0.5-0.6纳米(绝缘层的粗糙度)下降到0.3-0.4纳米(第二绝缘层的粗糙度)。较低的粗糙度有利于形成高质量的有机半导体层和第二绝缘层的界面。因此在有机半导体结构设计方面,采用小电极可以提高有机半导体层和表面光滑的第二绝缘层的界面面积与有机半导体层和源漏电极的界面面积之比,因此有利于提高有机薄膜晶体管的性能。
需要说明的是,在本发明的其他实施例中,如果第二绝缘层的电绝缘性能足够好,也可以直接使用由有机聚合物材料制作的第二绝缘层作为栅绝缘层,即不需要在栅电极层上再制备绝缘层,因此上面实施例中的步骤2可以省略。
图7为本发明实施例提供的另一种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图。作为对上述底栅顶接触结构的有机薄膜晶体管制备方法的一种变型,如图7所示,本发明实施例还提供了一种制备底栅底接触结构的有机薄膜晶体管的制备方法。具体而言,是将上述制备方法中的步骤4和步骤5互换。可选的,还可以在互换后的步骤4和步骤5之间设置其他步骤。例如,在本发明的一个实施例中,在制备源漏电极层之后且在喷墨打印有机半导体材料之前,该制备底栅底接触结构的有机薄膜晶体管的制备方法还可包括如下步骤:
对源漏电极层的表面进行五氟苯硫酚处理。
可选的,对源漏电极层的表面进行五氟苯硫酚处理,可以有三种方法,包括:
(1)干法自组装单分子工艺,将干燥器中滴入0.1毫升五氟苯硫酚,放入制备有源漏电极层的基板,密封放置12小时;或者,
(2)湿法自组装单分子工艺,以甲苯为溶剂,甲苯与五氟苯硫酚按照体积比为75:0.1进行混合,将制备有源漏电极层的基板放入五氟苯硫酚的溶液中浸泡半小时取出,用乙醇进行冲洗,旋干,放置在100℃的热台上加入处理10-20分钟;或者,
(3)喷墨打印图案化表面处理工艺,将五氟苯硫酚的溶液喷于金电极(即表面镀有金的源漏电极)上,使溶剂慢慢挥干,在源漏电极层表面留下表面处理剂单分子层。
在本发明实施例提供的底栅底接触有机薄膜晶体管的制备方法中,通过对沟道区进行高倍偏光显微镜放大,如图8所示,发现所制备的底栅底接触有机薄膜晶体管在沟道边界是连续的;并且对底栅底接触结构中的源漏电极层也采用两种大小不同的电极对制备的有机薄膜晶体管在真空干燥箱中放置12小时后,如图9所示,具有较小的电极和较大的沟道长度的底栅底接触有机薄膜晶体管的场效应迁移率较高,这也再次说明了有机半导体与绝缘层之间的界面大小对于有机薄膜晶体管的性能产生重要的影响作用。
除此之外,还对制备的底栅底接触有机薄膜晶体管与相应的底栅顶接触有机薄膜晶体管的传输特性做了对比,因为就有机电子而言,常选用具有底栅结构的有机薄膜晶体管,并且一般认为底栅顶接触有机薄膜晶体管在性能上更加突出,而底栅底接触电极结构在打印制备有机薄膜之前因其基板上有栅绝缘层和源漏金属电极两种介质,在其上生长的有机薄膜的性能不同,从而会影响到整个晶体管的性能。而采用本发明实施例提供的这种有机薄膜晶体管的制备方法,对比底栅底接触有机薄膜晶体管与相应的底栅顶接触有机薄膜晶体管的传输特性,如图10所示,对比发现二者的迁移率和开光比等性能指标相当,而且与底栅顶接触相比,底栅底接触器件具有更小的亚阈值摆动,同时采用选择性表面修饰技术后,克服了底栅底接触有机薄膜晶体管在沟道区域薄膜不连续的问题,在获得高迁移率的同时,还提高了有机薄膜晶体管的开关速度。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种有机薄膜晶体管,包括基板以及形成在所述基板上的栅电极层和源漏电极层,在源漏电极层的源漏电极之间形成有有机半导体层,其特征在于,在所述栅电极层和有机半导体层之间还形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层。
2.根据权利要求1所述的有机薄膜晶体管,其特征在于,在栅电极层上还形成有绝缘层,所述第二绝缘层位于绝缘层和有机半导体层之间。
3.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管,其特征在于,所述有机聚合物材料制成第二绝缘层包括:
将聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)溶于丙二醇单甲醚乙酸酯混合制成有机聚合物材料的溶液;
将所述有机聚合物材料的溶液进行涂覆,聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生交联反应,形成所述第二绝缘层。
5.根据权利要求3所述的有机薄膜晶体管,其特征在于,所述溶液中的聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数之和占所述溶液总质量份数的5~15%,且聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数比小于5,大于1。
6.根据权利要求3所述的有机薄膜晶体管,其特征在于,所述溶液是由聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)和丙二醇单甲醚乙酸酯按照质量比6:4:90混合制成。
7.一种有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,包括:
在形成有栅电极层的基板上形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层;
在形成有所述第二绝缘层的基板上形成源漏电极层和有机半导体层。
8.根据权利要求7所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述在形成有栅电极层的基板上形成有由有机聚合物材料制成的第二绝缘层包括:
制备有机聚合物材料的溶液;
将制备的有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层的基板上,以便形成第二绝缘层;或
在形成有栅电极层的基板上形成绝缘层;
制备有机聚合物材料的溶液;
将制备的有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层和绝缘层的基板上,以便形成第二绝缘层。
9.根据权利要求8所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述制备有机聚合物材料的溶液包括:
将聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)溶于丙二醇单甲醚乙酸酯混合制成所述有机聚合物材料的溶液;
所述将制备的有机聚合物材料溶液涂覆形成第二绝缘层包括:
聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生有机交联反应,形成所述第二绝缘层。
11.根据权利要求9所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述溶液中的聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数之和占所述溶液总质量份数的5~15%,且聚(4-乙烯基苯酚)与甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)的质量份数比为小于5,大于1。
12.根据权利要求9所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,聚(4-乙烯基苯酚)、甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)和丙二醇单甲醚乙酸酯按照质量比6:4:90混合制成所述溶液。
13.根据权利要求8所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,将制备的有机聚合物材料溶液以先低速旋涂后高速旋涂的方式涂覆在形成有栅电极层的基板上或形成有栅电极层和绝缘层的基板上。
14.根据权利要求13所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,低速旋涂为以800转/分钟的转速旋涂,高速旋转为以4000转/分钟的转速旋涂。
15.根据权利要求9所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,将制备的有机聚合物材料溶液涂覆在形成有栅电极层的基板上或形成有栅电极层和绝缘层的基板上之后,
将涂覆有有机聚合物材料溶液的基板放入真空干燥箱中进行热处理,使聚(4-乙烯基苯酚)和甲基化聚(三聚氰胺-co-甲醛)在加热条件下发生有机交联反应,以形成第二绝缘层。
16.根据权利要求15所述的有机薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,将涂覆有有机聚合物材料溶液的基板放入真空干燥箱中加热的温度为180℃。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130925 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |