CN105957960A - 一种磁敏器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁敏器件及其制备方法，涉及光电子器件技术领域，为解决现有的磁敏器件制备过程困难，以及所制备的磁敏器件在形状和尺寸上均受到限制，适用范围较小的问题。所述磁敏器件包括：基材和设置在基材上的有机半导体结构，有机半导体结构包括层叠的空穴传输层、多层量子阱结构和电子传输层，多层量子阱结构设置于空穴传输层和电子传输层之间。本发明提供的磁敏器件用于测量磁场。
Description
技术领域
本发明涉及光电子器件技术领域，尤其涉及一种磁敏器件及其制备方法。
背景技术
磁敏器件是一种性能参数受磁场影响的器件，磁敏器件以其良好的磁敏特性受到人们广泛关注。磁敏器件的种类有很多，例如：磁敏电阻、磁敏二极管等；这些磁敏器件能够用于磁场强度、漏磁和制磁的检测；还能够在交流变换器、频率变换器、功率电压变换器和位移电压变换器等电路中作控制元件。
现有技术中，一般采用无机半导体材料来制备磁敏器件，而无机半导体材料大多存在如下缺点：制备工艺复杂，需要高温处理；制备器件的面积受单晶尺寸的限制不能实现大面积的可控生长；无机半导体材料中可供选择的材料种类较少；如制备异质结构，必须要有很好的晶格匹配，这些缺点均为磁敏器件的制备带来一定的困难。而且随着磁敏器件的应用场所越来越多样化，对磁敏器件的形状和尺寸的要求也越来越多，采用无机半导体材料制备的磁敏器件在形状和尺寸上均受到限制，制备出的磁敏器件适用范围较小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁敏器件及其制备方法，用于解决现有的磁敏器件制备过程困难，以及所制备的磁敏器件在形状和尺寸上均受到限制，适用范围较小的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的第一方面提供一种磁敏器件，包括基材，所述磁敏器件还包括设置在所述基材上的有机半导体结构，所述有机半导体结构包括层叠的空穴传输层、多层量子阱结构和电子传输层，所述多层量子阱结构设置于所述空穴传输层和所述电子传输层之间。
基于上述磁敏器件的技术方案，本发明的第二方面提供一种磁敏器件的制备方法，用于制备上述磁敏器件，所述磁敏器件的制备方法包括以下步骤：
提供一基材；
在所述基材上形成有机半导体结构；
其中，形成所述有机半导体结构包括采用有机空穴传输材料在所述基材上形成空穴传输层；采用有机半导体材料在所述空穴传输层上形成多层量子阱结构；采用有机电子传输材料在所述多层量子阱结构上形成电子传输层；
或者，采用有机电子传输材料在所述基材上形成电子传输层；采用有机半导体材料在所述电子传输层上形成多层量子阱结构；采用有机空穴传输材料在所述多层量子阱结构上形成空穴传输层。
本发明提供的磁敏器件中，包括设置在基材上的有机半导体结构，有机半导体结构包括空穴传输层、多层量子阱结构和电子传输层，其中多层量子阱结构为磁敏效应发生区域；由于有机半导体结构的材料采用的是有机半导体材料，而有机半导体材料具有如下优点：有机半导体材料中可供选用的材料种类较多，制备工艺简单，易于大面积处理且容易制作成薄膜器件，还具有大范围内可调的电性质；因此，采用有机半导体材料制备磁敏器件，制备过程简单，所制备的磁敏器件的形状和尺寸均不受限制，使得磁敏器件的适用范围更加广泛。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的磁敏器件的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的磁敏器件的有机半导体结构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的磁敏器件的制备设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的测量磁敏效应的测量设备的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的磁敏效应测量结果示意图。
附图标记：
1-磁敏器件， 2-有机半导体结构，
3-保护层， 4-磁场，
5-空穴传输层， 6-电子传输层，
7-第一级势垒层， 8-势阱层，
9-第二级势垒层， 10-第一管脚，
11-第二管脚， 12-第一绝缘层，
13-第二绝缘层， 14-光谱扫描光度计，
15-蒸发源， 16-活动盖，
17-基材， 18-第一导电部，
19-第二导电部， 20-第三导电部，
21-第四导电部。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的磁敏器件及其制备方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
请参阅图1、图2和图5，本发明实施例提供的磁敏器件1包括基材17，和设置在基材17上的有机半导体结构2；有机半导体结构2包括层叠的空穴传输层5、多层量子阱结构和电子传输层6，多层量子阱结构设置于空穴传输层5和电子传输层6之间。
上述磁敏器件1在实际应用时，空穴传输层5用于将空穴传输到多层量子阱结构中，电子传输层6用于将电子传输到多层量子阱结构中，使得空穴和电子在多层量子阱结构(磁敏效应发生区域)中复合成激子，复合的激子中的三重态激子在外加磁场4的作用下能够发生电子迁移，使得磁敏器件1的阻值能够随外加磁场4的增加而增加；即这种磁敏器件1在不同磁场4强度的作用下，能够体现出对应的不同电阻值，在恒定的磁场4环境下，能够作为固定电阻值的磁敏器件1来使用。
根据上述磁敏器件1的结构和工作过程可知，本发明实施例提供的磁敏器件1中，包括设置在基材17上的有机半导体结构2，有机半导体结构包括空穴传输层5、多层量子阱结构和电子传输层6，其中多层量子阱结构为磁敏效应发生区域；由于有机半导体结构2的材料采用的是有机半导体材料，而有机半导体材料具有如下优点：有机半导体材料中可供选用的材料种类较多，制备工艺简单，易于大面积处理且容易制作成薄膜器件，还具有大范围内可调的电性质；因此，采用有机半导体材料制备磁敏器件1，制备过程简单，所制备的磁敏器件1的形状和尺寸均不受限制，使得磁敏器件1的适用范围更加广泛。
此外，采用多层量子阱结构作为磁敏效应发生区域，能够为激子的堆积提供足够的空间，更好的提高磁敏器件1的工作效率。需要说明的是，多层量子阱结构的材料与空穴传输层5的材料之间应具有较高的能级差，这样混合后的激子就不易跃迁到空穴传输层5中，即复合成的激子能够在有机半导体结构2中大量的堆积，使磁敏器件1能够更好的实现磁敏效应。
上述磁敏器件1的种类多种多样，例如：磁敏电阻、磁敏二极管等，磁敏器件1的种类不同，所对应的有机半导体结构2的具体结构不同，但有机半导体结构2中各部分所采用的材料均为有机半导体材料，形成的磁敏器件1具有良好的磁敏效应。
优选的，上述多层量子阱结构为双量子阱结构，双量子阱结构包括层叠的第一级势垒层7、势阱层8和第二级势垒层9，势阱层位于第一级势垒层和第二级势垒层之间；其中，势阱层8的材料为有机电子传输材料，第一级势垒层7的材料和第二级势垒层9的材料中均包含有机电子传输材料。更详细的说，选用双量子阱结构，使得有机半导体结构2的厚度适中，既能够为电子和空穴的复合提供足够的空间，使得复合形成的激子有足够的堆积空间，还不会由于厚度过厚，而出现不易散热的问题。此外，势阱层8的材料为有机电子传输材料，能够使电子更容易从第二级势垒层9传输到第一级势垒层7；而第一级势垒层7的材料和第二级势垒层9的材料中均包含有机电子传输材料，能够使电子均匀的分布在整个双量子阱结构中，更有利于电子与空穴的复合。
上述空穴传输层5、第一级势垒层7、势阱层8、第二级势垒层9以及电子传输层6所能够采用的有机半导体材料多种多样，可选的，空穴传输层5的材料为正溴丙烷(NPB)，势阱层8的材料和电子传输层6的材料均为三-8羟基喹啉(Alq3)，第一级势垒层7的材料和第二级势垒层9的材料均为三-8羟基喹啉和红荧烯(Rubrene)的混合物。更进一步的说，正溴丙烷和红荧烯都属于以传输空穴为主的有机半导体材料，即有机空穴传输材料；采用正溴丙烷制备的空穴传输层5能够使空穴很好的被传输到第一级势垒层7中，而第一级势垒层7的材料和第二级势垒层9的材料中均包括红荧烯，能够使空穴均匀的分布在第一级势垒层7、势阱层8和第二级势垒层9中。三-8羟基喹啉属于以传输电子为主的有机半导体材料，即有机电子传输材料，具有较高的电子迁移率；采用三-8羟基喹啉制备的电子传输层6能够使电子很好的被传输到第二级势垒层9中，而第一级势垒层7的材料、势阱层8的材料和第二级势垒层9的材料中均包括三-8羟基喹啉，能够使电子均匀的分布在第一级势垒层7、势阱层8和第二级势垒层9中，这样电子和空穴都能够被均匀的分布在第一级势垒层7、势阱层8和第二级势垒层9中，保证了电子和空穴能够很好的复合成激子，并实现磁敏效应。
更详细的说，上述空穴传输层5采用的正溴丙烷的HOMO能级(最高占据分子轨道)为2.3eV，LUMO能级为5.4eV；第一级势垒层7中采用的三-8羟基喹啉的HOMO能级为3.1eV，LUMO能级为5.8eV，红荧烯的HOMO能级为3.2eV，LUMO能级为5.4eV；可以看出空穴传输层5与第一级势垒层7之间的HOMO能级差为0.8eV，LUMO能级差为0.4eV，即保证了空穴传输层5与第一级势垒层7之间具有较高的HOMO能级差和LUMO能级差，使得运动到第一级势垒层7中的电子不易传输到空穴传输层5中，即使得电子能够在双量子阱结构中与空穴充分复合，而且复合成的激子受到较高能级差的影响也不易跃迁，能够更多的堆积在双量子阱结构中，更有利于磁敏效应的发生。值得注意的是，第一级势垒层7和第二级势垒层9中所选用的材料优选的均具有较高的HOMO能级和LUMO能级差，这样第一级势垒层7和第二级势垒层9自身的激子不易发生跃迁，使得磁敏器件1具有更好的磁敏效应；而势阱层8优选的具有较低的HOMO能级和LUMO能级差，这样势阱层8就能够将空穴(少子)更多的困在势阱层8中，有利于电子和空穴更好的复合。
由于上述有机半导体结构2在实际应用时，若直接暴露在应用环境中，就容易出现短路等影响使用寿命的问题，为了避免这类问题的出现，上述磁敏器件1还可包括：包覆在基材17外表面和有机半导体结构2外表面的保护层3；以及与有机半导体结构2相连的连接部件，有机半导体结构2通过连接部件与外界连接部位连接。具体的，在有机半导体结构2和基材17的外表面均包覆保护层3，不仅能够将有机半导体结构2与外界的空气、水汽等隔绝，而且也能够避免有机半导体结构2在实际应用中与应用环境中的其他部件接触，而发生短路现象，保证了磁敏器件应用的可靠性。此外，引入与有机半导体结构2连接的连接部件，能够使有机半导体结构2在被保护层3包覆的情况下，还能够实现与外界连接部位的连接，这样既保证了磁敏器件1的使用寿命，还使得磁敏器件1的应用更加便捷。
值得注意的是，上述连接部件需要具有良好的导电性能，且连接部件的实际结构，能够根据磁敏器件1的类别来定，对于电阻和二极管类型的磁敏器件1，上述连接部件可包括第一管脚10和第二管脚11，而第一管脚10和第二管脚11的位置可根据实际需要设定，只需保证第一管脚10与空穴传输层5连接，第二管脚11与电子传输层6连接即可；可选的，第一管脚10位于有机半导体结构2的第一侧面，且与空穴传输层5连接，第二管脚11位于有机半导体结构2的第二侧面，且与电子传输层6连接；当第一管脚10和第二管脚11以这种方式设置时，第一管脚10和第二管脚11能够同时贴附在同一平面上，且保证磁敏器件1除第一管脚10和第二管脚11外的其他外表面均处于绝缘状态，这样在磁敏器件1实际应用时，应用方式更加便捷，且使得磁敏器件1不易与外界发生短路，延长了磁敏器件1的使用寿命。
为了满足实际应用的需要，上述第一管脚10和第二管脚11可能设置在相对于有机半导体结构2的任意位置，而对于一些特殊的位置，会使得第一管脚10不易与空穴传输层5连接，以及第二管脚11不易与电子传输层6连接；为了解决这类不易连接的问题，可以在第一管脚10和有机半导体结构2之间，以及第二管脚11和有机半导体结构2之间引入绝缘层和导电介质层。下面给出一种磁敏器件1的具体结构，以对绝缘层和导电介质层的设置方式进行详细说明，当然不仅限于给出的具体设置方式。
具体的，请参阅图1，磁敏器件还包括：第一绝缘层12、第二绝缘层13、第一导电介质层和第二导电介质层；其中，第一绝缘层12覆盖在有机半导体结构2的第一侧面，第二绝缘层13覆盖在有机半导体结构2的第二侧面，第一侧面和第二侧面可以相邻也可以相对。
第一种方式，当空穴传输层5与基材17相接触时，第一导电介质层包括相连接的第一导电部18和第二导电部19，其中第一导电部18覆盖在第一绝缘层12背离有机半导体结构2的表面上，且第一导电部18与第一管脚10连接，第二导电部19与空穴传输层5连接；第二导电介质层包括相连接的第三导电部20和第四导电部21，其中第三导电部20覆盖在第二绝缘层13背离有机半导体结构2的表面上，且第三导电部20与第二管脚11连接，第四导电部21覆盖在电子传输层6背离空穴传输层5的表面上。
第二种方式，当电子传输层6与基材17相接触时，第一导电介质层包括相连接的第一导电部18和第二导电部19，其中第一导电部18覆盖在第一绝缘层12背离有机半导体结构2的表面上，且第一导电部18与第一管脚10连接，第二导电部19覆盖在空穴传输层5背离电子传输层6的表面上；第二导电介质层包括相连接的第三导电部20和第四导电部21，其中第三导电部20覆盖在第二绝缘层13背离有机半导体结构2的表面上，且第三导电部20与第二管脚11连接，第四导电部21与电子传输层6连接。
更详细的说，以上两种设置方式均能够使第一管脚10通过第一导电部18和第二导电部19实现与空穴传输层5的连接，使第二管脚11通过第三导电部20和第四导电部21实现与电子传输层6的连接；对于第一种方式，即空穴传输层5与基材17相接触时，第二导电部19可以设置在空穴传输层5的侧面，并与空穴传输层5的侧面相连接，从而实现第一管脚10与空穴传输层5的连接；而第四导电部21可以覆盖在电子传输层6背离空穴传输层5的表面上，使得第四导电部21与电子传输层6有一个较大面积的接触，使第二管脚11与电子传输层6能够更好的实现电连接。对于第二种方式，即电子传输层6与基材17相接触时，第二导电部19可以覆盖在空穴传输层5背离电子传输层6的表面上，使得第二导电部19与空穴传输层5有一个较大面积的接触，使第一管脚10与空穴传输层5能够更好的实现电连接；而第四导电部21可以设置在电子传输层6的侧面，并与电子传输层6的侧面相连接，从而实现第二管脚11与电子传输层6的连接。
而且，上述第一绝缘层12能够使第一管脚10与多层量子阱结构和电子传输层6绝缘；第二绝缘层13能够使第二管脚11与多层量子阱结构和空穴传输层5绝缘，即很好的避免了第一管脚10与多层量子阱结构和电子传输层6接触发生短路，以及第二管脚11与多层量子阱结构和空穴传输层5接触发生短路，增强了磁敏器件1应用的可靠性。
对于第一管脚10和第二管脚11的材料存在多种选择，例如：第一管脚10的材料为氧化铟锡(ITO)，第二管脚11的材料为氟化锂(LiF)和铝(Al)的混合物，由于氟化锂为具有高电子迁移率的导体，第二管脚11所采用的材料包括氟化锂更有利于电子的传输。
上述采用有机半导体材料制备的有机半导体结构2还具有良好的柔性，即制备出的有机半导体结构2能够根据实际需要进行弯曲，为了很好的利用有机半导体结构2能够弯曲的特性，可以选用柔性的基材17，并将磁敏器件1中引入的保护层3的材料选择为柔性材料，这样所形成的保护层3也能够具有良好的柔性，使得形成的磁敏器件1能够根据实际应用的需要进行形状的调节，进一步增大了磁敏器件1的适用范围。
需要说明的是，上述柔性材料的种类多种多样，可以根据实际需要进行选择，可选的，柔性材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，而且电绝缘性优良，使用这种材料制备的保护层3，不仅具有良好的柔性，而且绝缘性能较好。
本发明实施例还提供了一种磁敏器件的制备方法，用于制备上述磁敏器件1，磁敏器件1的制备方法包括：提供一基材17；采用有机半导体材料在基材17上形成有机半导体结构2；其中，形成有机半导体结构2包括采用有机空穴传输材料在基材17上形成空穴传输层5；采用有机半导体材料在空穴传输层5上形成多层量子阱结构；采用有机电子传输材料在多层量子阱结构上形成电子传输层6；或者，采用有机电子传输材料在基材17上形成电子传输层6；采用有机半导体材料在电子传输层6上形成多层量子阱结构；采用有机空穴传输材料在多层量子阱结构上形成空穴传输层5；其中，多层量子阱结构为磁敏效应发生区域。
具体的，请继续参阅图2，多层量子阱结构可选为双量子阱结构，即包括层叠的第一级势垒层7、势阱层8和第二级势垒层9，势阱层8位于第一级势垒层7和第二级势垒层9之间；请参阅图3，使用多元有机气相分子束沉积系统制备有机半导体结构2时，可将用于形成空穴传输层5的有机空穴传输材料、用于形成第一级势垒层7的有机半导体材料、用于形成势阱层8的有机半导体材料、用于形成第二级势垒层9的有机半导体材料以及用于形成电子传输层6的有机电子传输材料分别放置在对应的蒸发源15(石英坩埚)中；然后通过控制各蒸发源15的温度和各蒸发源15的活动盖16，使放置在蒸发源15中的有机半导体材料蒸发并生长为对应的结构，通过这种方式能够在基材17上依次叠加形成空穴传输层5、第一级势垒层7、势阱层8、第二级势垒层9和电子传输层6，或在基材17上依次叠加形成电子传输层6、第二级势垒层9、势阱层8、第一级势垒层7、空穴传输层5。
需要说明的是，在形成有机半导体结构2时，具体的形成过程可以根据磁敏器件1的实际结构而定，对于有机半导体结构2中各层的形成顺序不做限定。
由于磁敏器件1中的有机半导体结构2采用的是有机半导体材料，而有机半导体材料具有如下优点：有机半导体材料中可供选用的材料种类较多，制备工艺简单，易于大面积处理且容易制作成薄膜器件，还具有大范围内可调的电性质；因此，采用本发明实施例提供的磁敏器件的制备方法制备磁敏器件1，制备过程简单，所制备的磁敏器件1的形状和尺寸均不受限制，使得磁敏器件1的适用范围更加广泛。
上述磁敏器件1的制备方法还包括：在形成有机半导体结构2后，形成连接部件；在基材17外表面和有机半导体结构2外表面包覆保护层3。具体的，形成的连接部件与有机半导体结构2连接，且使得有机半导体结构2能够通过连接部件与外界连接部位连接。更详细的说，当连接部件包括第一管脚10和第二管脚11时，形成连接部件的步骤包括：在有机半导体结构2的第一侧面形成与空穴传输层5相连的第一管脚10，在有机半导体结构2的第二侧面形成与电子传输层6相连的第二管脚11。需要说明的是，形成第一管脚10和第二管脚11时可以采用多种工艺，例如：溅射工艺，但不仅限于此。
当为了满足实际应用的需要，而将第一管脚10和第二管脚11设置在一些特殊的位置(第一管脚10不容易直接与空穴传输层5相连的位置，以及第二管脚11不容易直接与电子传输层6相连的位置)时，可以在磁敏器件1中引入绝缘层和导电介质层，这样在形成第一管脚10和第二管脚11之前，磁敏器件的制备方法还包括：在有机半导体结构的第一侧面形成第一绝缘层12，在有机半导体结构的第二侧面形成第二绝缘层13；形成第一导电介质层和第二导电介质层。
当空穴传输层5与基材17相接触时，第一导电介质层包括相连接的第一导电部18和第二导电部19，其中第一导电部18覆盖在第一绝缘层12背离有机半导体结构2的表面上，且第一导电部18与第一管脚10连接，第二导电部19与空穴传输层5连接；第二导电介质层包括相连接的第三导电部20和第四导电部21，其中第三导电部20覆盖在第二绝缘层13背离有机半导体结构2的表面上，且第三导电部20与第二管脚11连接，第四导电部21覆盖在电子传输层6背离空穴传输层5的表面上。
当电子传输层6与基材17相接触时，第一导电介质层包括相连接的第一导电部18和第二导电部19，其中第一导电部18覆盖在第一绝缘层12背离有机半导体结构2的表面上，且第一导电部18与第一管脚10连接，第二导电部19覆盖在空穴传输层5背离电子传输层6的表面上；第二导电介质层包括相连接的第三导电部20和第四导电部21，其中第三导电部20覆盖在第二绝缘层13背离有机半导体结构2的表面上，且第三导电部20与第二管脚11连接，第四导电部21与电子传输层连接。
对于制作第一绝缘层12、第二绝缘层13、第一导电介质层和第二导电介质层所产生的有益效果，在对应的结构部分已给出详细分析，此处不做赘述。
管脚制备完成后，可在基材17外表面和有机半导体结构2外表面包覆保护层3，形成的保护层3对有机半导体结构2起到保护作用，且保护层3所采用的材料为绝缘材料，更为优选的，保护层3采用的材料为柔性材料，并选用柔性的基材17，这样形成的磁敏器件1能够实现良好的弯曲，使得磁敏器件1具有更广泛的适用范围。需要说明的是，在形成保护层3时，可以通过现有的封装工艺，具体操作过程此处不做详细说明。
上述磁敏器件1中的各个部分所采用的有机半导体材料的种类多种多样，可选的，空穴传输有机材料为正溴丙烷，电子传输有机材料为三-8羟基喹啉，保护层3所采用的柔性材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，第一级势垒层7的材料和第二级势垒层9的材料均为三-8羟基喹啉和红荧烯的混合物(制备第一级势垒层7和第二级势垒层9时，可将按一定比例混合形成的混合物放入到蒸发源15中，进行蒸镀)，势阱层8的材料为三-8羟基喹啉，第一管脚10的材料可选用氧化铟锡，第二管脚11的材料可选用氟化锂和铝的混合物，但不仅限于此。
需要说明的是，形成有机半导体结构2时所采用的具体工艺多种多样，例如：蒸镀工艺、溅射工艺或旋涂工艺。优选的，采用蒸镀工艺形成有机半导体结构2，结合有机半导体材料自身的性质，采用蒸镀工艺能够使得在形成有机半导体结构2中的各个部分时，有机半导体材料能够平衡自身分子的分布情况，使有机半导体结构2中的各个部分都能够均匀的生长，既保证了有机半导体结构2中各层之间的良好接触，又避免了由于局部区域过厚所导致的影响磁敏器件1散热的问题；而且采用蒸镀工艺制备磁敏器件1，还能够使形成的磁敏器件1更加轻薄。
请参阅图4，上述磁敏器件1制备完成后，还可以通过测量设备对磁敏器件1进行检测，具体的，将磁敏器件1与电源连接，并在磁敏器件1的周围加入磁场4；调节磁场4的磁感应强度，并通过光谱扫描光度计14(PR655)收集记录由磁敏器件1发出的光的亮度，根据记录的亮度变化情况，获得磁敏器件1随磁场4变化其阻值的变化情况，如图5所示，磁敏器件1的电阻随外加磁场4的增加而增加，这样磁敏器件1在实际应用时，可以通过控制外加磁场4的磁场4强度调节出需要的电阻值，以满足实际需要。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种磁敏器件，包括基材，其特征在于，所述磁敏器件还包括设置在所述基材上的有机半导体结构，所述有机半导体结构包括层叠的空穴传输层、多层量子阱结构和电子传输层，所述多层量子阱结构设置于所述空穴传输层和所述电子传输层之间。
2.根据权利要求1所述的磁敏器件，其特征在于，所述多层量子阱结构为双量子阱结构，包括层叠的第一级势垒层、势阱层和第二级势垒层，所述势阱层位于所述第一级势垒层和所述第二级势垒层之间；其中所述势阱层的材料为有机电子传输材料，所述第一级势垒层的材料和所述第二级势垒层的材料中均包含有机电子传输材料。
3.根据权利要求2所述的磁敏器件，其特征在于，所述空穴传输层的材料为正溴丙烷，所述势阱层的材料和所述电子传输层的材料均为三-8羟基喹啉，所述第一级势垒层的材料和所述第二级势垒层的材料均为三-8羟基喹啉和红荧烯的混合物。
4.根据权利要求1所述的磁敏器件，其特征在于，所述磁敏器件还包括：
包覆在所述基材外表面和所述有机半导体结构外表面的保护层；
与所述有机半导体结构相连的连接部件，所述有机半导体结构通过所述连接部件与外界连接部位连接。
5.根据权利要求4所述的磁敏器件，其特征在于，所述连接部件包括第一管脚和第二管脚；所述第一管脚位于所述有机半导体结构的第一侧面，且与所述空穴传输层连接，所述第二管脚位于所述有机半导体结构的第二侧面，且与所述电子传输层连接。
6.根据权利要求5所述的磁敏器件，其特征在于，所述磁敏器件还包括：第一绝缘层、第二绝缘层、第一导电介质层和第二导电介质层；其中，
所述第一绝缘层覆盖在所述有机半导体结构的第一侧面，所述第二绝缘层覆盖在所述有机半导体结构的第二侧面；
当所述空穴传输层与所述基材相接触时，所述第一导电介质层包括相连接的第一导电部和第二导电部，其中所述第一导电部覆盖在所述第一绝缘层背离所述有机半导体结构的表面上，且所述第一导电部与所述第一管脚连接，所述第二导电部与所述空穴传输层连接；所述第二导电介质层包括相连接的第三导电部和第四导电部，其中所述第三导电部覆盖在所述第二绝缘层背离所述有机半导体结构的表面上，且所述第三导电部与所述第二管脚连接，所述第四导电部覆盖在所述电子传输层背离所述空穴传输层的表面上；
当所述电子传输层与所述基材相接触时，所述第一导电介质层包括相连接的第一导电部和第二导电部，其中所述第一导电部覆盖在所述第一绝缘层背离所述有机半导体结构的表面上，且所述第一导电部与所述第一管脚连接，所述第二导电部覆盖在所述空穴传输层背离所述电子传输层的表面上；所述第二导电介质层包括相连接的第三导电部和第四导电部，其中所述第三导电部覆盖在所述第二绝缘层背离所述有机半导体结构的表面上，且所述第三导电部与所述第二管脚连接，所述第四导电部与所述电子传输层连接。
7.根据权利要求1所述的磁敏器件，其特征在于，所述保护层的材料为柔性材料。
8.一种磁敏器件的制备方法，其特征在于，所述磁敏器件的制备方法包括以下步骤：
提供一基材；
在所述基材上形成有机半导体结构；
其中，形成所述有机半导体结构包括采用有机空穴传输材料在所述基材上形成空穴传输层；采用有机半导体材料在所述空穴传输层上形成多层量子阱结构；采用有机电子传输材料在所述多层量子阱结构上形成电子传输层；
或者，采用有机电子传输材料在所述基材上形成电子传输层；采用有机半导体材料在所述电子传输层上形成多层量子阱结构；采用有机空穴传输材料在所述多层量子阱结构上形成空穴传输层。
9.根据权利要求8所述的磁敏器件的制备方法，其特征在于，所述磁敏器件的制备方法还包括：
在形成所述有机半导体结构后，形成连接部件；形成所述连接部件包括在所述有机半导体结构的第一侧面形成与所述空穴传输层相连的第一管脚，在所述有机半导体结构的第二侧面形成与所述电子传输层相连的第二管脚；
在所述基材外表面和所述有机半导体结构外表面包覆保护层，所述有机半导体结构能够通过所述连接部件与外界连接部位连接。
10.根据权利要求9所述的磁敏器件的制备方法，其特征在于，采用柔性材料在所述基材外表面和所述有机半导体结构外表面包覆保护层。
11.根据权利要求8所述的磁敏器件的制备方法，其特征在于，通过蒸镀工艺、溅射工艺或旋涂工艺形成所述有机半导体结构。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008103558A1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | 3M Innovative Properties Company | Moisture barrier coatings for organic light emitting diode devices |
| CN101523634A (zh) * | 2006-09-29 | 2009-09-02 | 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 | 有机发光器件和照明装置 |
| CN102290530A (zh) * | 2011-09-13 | 2011-12-21 | 西南大学 | 一种高磁场响应的有机发光二极管 |
| CN104541384A (zh) * | 2012-08-10 | 2015-04-22 | 欧司朗Oled股份有限公司 | 用于制造光电子器件的方法和用于对有机光电子器件进行结构化的方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101523634A (zh) * | 2006-09-29 | 2009-09-02 | 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 | 有机发光器件和照明装置 |
| WO2008103558A1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | 3M Innovative Properties Company | Moisture barrier coatings for organic light emitting diode devices |
| CN102290530A (zh) * | 2011-09-13 | 2011-12-21 | 西南大学 | 一种高磁场响应的有机发光二极管 |
| CN104541384A (zh) * | 2012-08-10 | 2015-04-22 | 欧司朗Oled股份有限公司 | 用于制造光电子器件的方法和用于对有机光电子器件进行结构化的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姜文龙 等: "双量子阱结构 OLED 效率和电流的磁效应", 《物理学报》 * |
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