CN113488592B - 一种基于pfbt蒸发法的有机场效应晶体管制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，在制备电极时先蒸镀铬再蒸镀铜主要是为了通过铬来增加电极的粘附性，在去胶时对电极无损伤；在将用来修饰铜电极的材料PFBT与无水乙醇以1:10的比例混合，通过材料的挥发性，在真空中挥发到制备器件的电极上，因为挥发修饰，硫醇能在金属表面形成自组装的单分子薄膜，从而在电极表面形成自组装单层，通过形成的自组装单层进而降低了并五苯表面粗糙度以及电极和并五苯之间的注入势垒，提高了并五苯迁移率。

Description

一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法
技术领域
本发明属于半导体器件制备工艺技术领域，具体涉及一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法。
背景技术
在有机场效应晶体管方面，并五苯小分子材料的载流子迁移率高，且制备方法简易、成本低、易于大面积加工和可制成柔性材料等优点而受到广泛关注，但是在底接触有机场效应晶体管制备中，由于电极和有机层之间存在的高注入势垒会导致并五苯薄膜迁移率低以及使并五苯薄膜中存在大量的晶界缺陷，进一步影响到器件性能。目前解决基于并五苯的底接触有机场效应晶体管件性能的方法主要包括引入SAM(自组装单层)层、平面刻蚀结构、蒸镀合金电极以及电极表面改性等方法。
PFBT是一种良好的电极表面改性剂，并且已应用于真空沉积的金属电极。在大多情况下，可通过将电极浸入PFBT溶液中对其进行修饰，它主要是通过硫-金属之间的化学键使其接触更牢固。
现有的有机场效应晶体管的制备方法中，大多存在基板浸入到PFBT溶液中对电极表面留下污染以及并五苯薄膜生长、迁移率低等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，降低了并五苯表面粗糙度以及电极和并五苯之间的注入势垒，提高了并五苯迁移率。
本发明所采用的技术方案是，一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、切片2*2cm硅片，取硅片，对硅片清洗处理后，通过光刻胶对硅片进行匀胶；
步骤2、将匀胶后的硅片通过掩膜版进行曝光，再通过显影液进行显影，随后进行坚膜，获得显影样片；
步骤3、在显影样片上依次蒸镀铬、铜，在显影样片上形成叉指电极；
步骤4、将含叉指电极的显影样片分别用丙酮、AZ去胶液、丙酮、乙醇、去离子水进行去胶，取出，在热板上进行烘干，获得含叉指电极的硅片；
步骤5、将质量分数为97％PFBT的溶液与无水乙醇按照1:10体积混合后置于培养皿中，将两个硅片不含叉指电极的一面用胶带粘连在一起，放置在培养皿中，将培养皿放在真空箱中静置，获得含有修饰层的硅片；
步骤6、对含有修饰层的硅片进行真空蒸镀得到并五苯有源层，将得到的蒸镀有并五苯有源层的硅背面粘贴栅电极，得到有机场效应晶体管。
本发明的特点还在于：
步骤1具体过程为：
步骤1.1、采用激光切割机将切割获得2*2cm的硅片；
步骤1.2、将各硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水各超声分别清洗10～15min，将清洗好的硅片在100℃的无水乙醇中，使硅片与液面夹角成45°进行热提拉；
步骤1.3、通过YQ201500131匀胶机内的光刻胶对步骤1.2得到硅片经热提拉一面的表面进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，厚度为28～32nm。
光刻胶型号为AZ5214。
步骤2具体过程为：
步骤2.1、匀胶完成之后的硅片需要放在90℃的热板上进行前烘，前烘时间为1min；
步骤2.2、用带有沟道长度80～110μm图案的掩模板正对前烘后硅片匀胶的一面进行曝光，曝光时间为7s，再将曝光后的硅片放置在110℃的热板上进行后烘，后烘时间为1min，将后烘好的硅片带有匀胶的一面正对光源进行二次泛曝光，曝光时间为40s；
步骤2.3、将曝光后的硅片放置于显影液中进行显影，显影时间为40～60s，随后取出，并用去离子水清洗；
步骤2.4、将去离子水清洗的硅片放置于干燥箱中进行坚膜，调整温度为90～100℃，时间为5～7min，随后取出置于真空干燥箱中、冷却、干燥得到显影样片。
步骤2.3中显影液的型号为AZ-300MIF。
步骤3具体过程为：将步骤2中得到的显影样片置于ZHD-300真空设备，控制真空度不大于1*10-4Pa，在显影样片上经掩膜版进行曝光的一面依次蒸镀2nm的铬、28nm的铜，在显影样片上形成叉指电极。
步骤4具体过程为：
步骤4.1、将含叉指电极的显影样片置于装有丙酮的容器中并放入超声波清洗机中，超声10min进行一次去胶；
步骤4.2、将一次去胶完后的样片置于装有AZ去胶液的试管中并放入超声波清洗机中，超声10min进行二次去胶；
步骤4.3、将二次去胶完成后的样片分别顺序置于装有丙酮、无水乙醇、去离子水的试管中并放入超声波清洗机中，分别顺序超声10min、5min、10min进行表面清洗，取出样片，放置于100℃的热板上进行烘干，获得含叉指电极的硅片。
步骤5培养皿放在真空箱中静置具体过程为：将培养皿放在真空箱中，控制真空度不高于0.8Pa，温度为室温进行静置1-4h，最终获得含有修饰层的硅片。
步骤6具体过程为：将含有修饰层的硅片置于ZHD-300真空设备，控制真空度不高于1×10-4Pa，基板温度为60～90℃，样品台转速为3rpm，最终再硅片上含有修饰层的一面获得厚度为30nm的并五苯有源层，在硅片另一面通过导电银胶粘贴铜片作为栅电极，将硅片置于真空箱中保存，静置时间为24h，得到有机场效应晶体管。
本发明有益效果是：
(1)在制备电极时先蒸镀铬再蒸镀铜主要是为了通过铬来增加电极的粘附性，在去胶时对电极无损伤；
(2)在将用来修饰铜电极的材料PFBT与无水乙醇以1:10的比例混合，通过材料的挥发性，在真空中挥发到制备器件的电极上，因为挥发修饰，硫醇能在金属表面形成自组装的单分子薄膜，从而在电极表面形成自组装单层；
(3)通过形成的自组装单层进而降低了并五苯表面粗糙度以及电极和并五苯之间的注入势垒，提高了并五苯迁移率。
附图说明
图1是本发明一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法流程图；
图2(a)是本发明方法制备的有机场效应晶体管的输出特性曲线图；
图2(b)是现有技术制备的有机场效应晶体管的输出特性曲线图；
图3是本发明方法制备的有机场效应晶体管与现有技术制备的有机场效应晶体管的转移特性曲线对比图；
图4是本发明方法制备的有机场效应晶体管与现有技术制备的有机场效应晶体管随沟道长度变化接触电阻的变化曲线图；
图5本发明方法制备的有机场效应晶体管边缘修饰随时间的变化图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、采用激光切割机将切割获得2*2cm的硅片；
步骤1.2、将各硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水各超声分别清洗10～15min，将清洗好的硅片在100℃的无水乙醇中，使硅片与液面夹角成45°进行热提拉；
步骤1.3、通过YQ201500131匀胶机内的光刻胶对步骤1.2得到硅片经热提拉一面的表面进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，厚度为28～32nm。光刻胶型号为AZ5214。
步骤2.1、匀胶完成之后的硅片需要放在90℃的热板上进行前烘，前烘时间为1min；
步骤2.2、用带有沟道长度80～110μm图案的掩模板正对前烘后硅片匀胶的一面进行曝光，曝光时间为7s，再将曝光后的硅片放置在110℃的热板上进行后烘，后烘时间为1min，将后烘好的硅片带有匀胶的一面正对光源进行二次泛曝光，曝光时间为40s；
步骤2.3、将曝光后的硅片放置于型号为AZ-300MIF的显影液中进行显影，显影时间为40～60s，随后取出，并用去离子水清洗；
步骤2.4、将去离子水清洗的硅片放置于干燥箱中进行坚膜，调整温度为90～100℃，时间为5～7min，随后取出置于真空干燥箱中、冷却、干燥得到显影样片。
步骤3、将步骤2中得到的显影样片置于ZHD-300真空设备，控制真空度不大于1*10-4Pa，在显影样片上经掩膜版进行曝光的一面依次蒸镀2nm的铬、28nm的铜，在显影样片上形成叉指电极。
步骤4.1、将含叉指电极的显影样片置于装有丙酮的容器中并放入超声波清洗机中，超声10min进行一次去胶；
步骤4.2、将一次去胶完后的样片置于装有AZ去胶液的试管中并放入超声波清洗机中，超声10min进行二次去胶；
步骤4.3、将二次去胶完成后的样片分别顺序置于装有丙酮、无水乙醇、去离子水的试管中并放入超声波清洗机中，分别顺序超声10min、5min、10min进行表面清洗，取出样片，放置于100℃的热板上进行烘干，获得含叉指电极的硅片。
步骤5、将质量分数为97％PFBT的溶液与无水乙醇按照1:10体积混合后置于培养皿中，将两个硅片不含叉指电极的一面用胶带粘连在一起，放置在培养皿中，控制真空度不高于0.8Pa，温度为室温进行静置1-4h，最终获得含有修饰层的硅片。，获得含有修饰层的硅片；
步骤6、将含有修饰层的硅片置于ZHD-300真空设备，控制真空度不高于1×10-4Pa，基板温度为60～90℃，样品台转速为3rpm，最终再硅片上含有修饰层的一面获得厚度为30nm的并五苯有源层，在硅片另一面通过导电银胶粘贴铜片作为栅电极，将硅片置于真空箱中保存，静置时间为24h，得到有机场效应晶体管。
实施例1
采用激光切割机将切割获得2*2cm的硅片，将硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水顺序超声清洗10min。然后用100℃的无水乙醇进行热提拉(硅片与液面夹角成45°)。之后用热板烘干5min，使用YQ201500131匀胶机进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，所使用的光刻胶为正胶AZ5214，将匀胶后的样片放在热板上进行前烘，目的是将光刻胶中的一部分溶剂挥发，提高光刻胶与硅片的粘附强度，增强光吸收以及抗腐蚀性，缓和涂胶过程中光刻胶内产生的应力，前烘温度为90℃，时间为1min，用带有沟道长度为80μm图案的掩模板，对样片进行掩模曝光，曝光时间为7s，将曝光完的样品再次放到热板上进行后烘，后烘主要是由于正胶光刻胶的性质，后烘温度为110℃，后烘时间为1min。再把后烘完的样片进行二次泛曝光，注意这次曝光无需掩模板，将样片直接放在光刻机下进行曝光，曝光时间为40s，使用AZ-300MIF显影液进行显影操作，显影时间为40s。显影后将样品在去离子水中清洗两次，目的是为了冲洗掉样品上残留的显影液，然后用氮气抢沿着沟道方向进行吹干，为了增加胶的抗腐蚀性，在显影之后对样片进行坚膜操作。温度为100℃，时间为5min，烘焙结束后将样片放入真空干燥箱进行干燥，目的是为了去除样片表面的-OH，将样片、铬/铜放置于ZHD-300真空蒸镀设备中，真空度为1×10-4Pa，蒸镀2nm的铬和28nm的铜。蒸镀完成后要对真空蒸镀设备进行冷却，目的是为了防止电极被氧化影响器件性能，将蒸镀完电极的样片分别按照丙酮、去胶液、丙酮、无水乙醇、去离子水进行去胶操作，时间分别为10min、10min、10min、5min、10min，将质量分数为97％PFBT的溶液与无水乙醇按照1:10体积混合后置于培养皿中，将两个硅片不含叉指电极的一面用胶带粘连在一起，放置在培养皿中，控制真空度为0.7Pa，温度为室温进行静置1h，将蒸镀后电极的样片放置在真空沉积设备蒸镀并五苯有源层，真空度为1×10-4Pa，基板温度70℃，样品台转速3rpm，并五苯有源层厚度30nm。通过使用导电银胶在蒸镀完并五苯的样片背面粘贴铜片作为栅极电极，再将样片放置真空箱内静置保存，静置时间为24h，完成整个底接触有机场效应晶体管的制备。
实施例2
将硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水顺序超声清洗10min。然后用100℃的无水乙醇进行热提拉(硅片与液面夹角成45°)。之后用热板烘干5min。使用YQ201500131匀胶机进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，所使用的光刻胶为正胶AZ5214。将匀胶后的样片放在热板上进行前烘，目的是将光刻胶中的一部分溶剂挥发，提高光刻胶与硅片的粘附强度，增强光吸收以及抗腐蚀性，缓和涂胶过程中光刻胶内产生的应力，前烘温度为90℃，时间为1min。用带有沟道长度为90μm图案的掩模板，对样片进行掩模曝光，曝光时间为7s。将曝光完的样品再次放到热板上进行后烘，后烘主要是由于正胶光刻胶的性质，后烘温度为110℃，后烘时间为1min。再把后烘完的样片进行二次泛曝光，注意这次曝光无需掩模板，将样片直接放在光刻机下进行曝光，曝光时间为40s。使用AZ-300MIF显影液进行显影操作，显影时间为40s。显影后将样品在去离子水中清洗两次，目的是为了冲洗掉样品上残留的显影液，然后用氮气抢沿着沟道方向进行吹干。为了增加胶的抗腐蚀性，在显影之后对样片进行坚膜操作。温度为100℃，时间为5min，烘焙结束后将样片放入真空干燥箱进行干燥，目的是为了去除样片表面的-OH。将样片、铬/铜放置于ZHD-300真空蒸镀设备中，真空度为1×10-4Pa，蒸镀2nm的铬和28nm的铜。蒸镀完成后要对真空蒸镀设备进行冷却，目的是为了防止电极被氧化影响器件性能。将蒸镀完电极的样片分别按照丙酮、去胶液、丙酮、无水乙醇、去离子水进行去胶操作，时间分别为10min、10min、10min、5min、10min。将PFBT溶液与无水乙醇按照1:10比例混合，用胶带将带修饰硅片的背部粘连在一起，将带修饰硅片修饰面向下放置在培养皿上，将培养皿放在真空箱中，静置1个小时。在光学显微镜下能清楚的观察到电极表面的边缘出附着有一层蓝色的修饰层。将用PFBT蒸发法修饰过电极的样片放置在真空沉积设备蒸镀并五苯有源层，真空度为1×10-4Pa，基板温度70℃，样品台转速3rpm，并五苯有源层厚度30nm。通过使用导电银胶在蒸镀完并五苯的样片背面粘贴铜片作为栅极电极，再将样片放置真空箱内静置保存，静置时间为24h，完成整个底接触有机场效应晶体管的制备。
实施例3
将硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水顺序超声清洗10min。然后用100℃的无水乙醇进行热提拉(硅片与液面夹角成45°)。之后用热板烘干5min。使用YQ201500131匀胶机进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，所使用的光刻胶为正胶AZ5214。将匀胶后的样片放在热板上进行前烘，目的是将光刻胶中的一部分溶剂挥发，提高光刻胶与硅片的粘附强度，增强光吸收以及抗腐蚀性，缓和涂胶过程中光刻胶内产生的应力，前烘温度为90℃，时间为1min。用带有沟道长度为100μm图案的掩模板，对样片进行掩模曝光，曝光时间为7s。将曝光完的样品再次放到热板上进行后烘，后烘主要是由于正胶光刻胶的性质，后烘温度为110℃，后烘时间为1min。再把后烘完的样片进行二次泛曝光，注意这次曝光无需掩模板，将样片直接放在光刻机下进行曝光，曝光时间为40s。使用AZ-300MIF显影液进行显影操作，显影时间为40s。显影后将样品在去离子水中清洗两次，目的是为了冲洗掉样品上残留的显影液，然后用氮气抢沿着沟道方向进行吹干。为了增加胶的抗腐蚀性，在显影之后对样片进行坚膜操作。温度为100℃，时间为5min，烘焙结束后将样片放入真空干燥箱进行干燥，目的是为了去除样片表面的-OH。将样片、铬/铜放置于ZHD-300真空蒸镀设备中，真空度为1×10-4Pa，蒸镀2nm的铬和28nm的铜。蒸镀完成后要对真空蒸镀设备进行冷却，目的是为了防止电极被氧化影响器件性能。将蒸镀完电极的样片分别按照丙酮、去胶液、丙酮、无水乙醇、去离子水进行去胶操作，时间分别为10min、10min、10min、5min、10min。将PFBT溶液与无水乙醇按照1:10比例混合，用胶带将带修饰硅片的背部粘连在一起，将带修饰硅片修饰面向下放置在培养皿上，将培养皿放在真空箱中，静置2个小时。在光学显微镜下能清楚的观察到电极表面的边缘出附着有一层蓝色的修饰层。将用PFBT蒸发法修饰过电极的样片放置在真空沉积设备蒸镀并五苯有源层，真空度为1×10-4Pa，基板温度70℃，样品台转速3rpm，并五苯有源层厚度30nm。通过使用导电银胶在蒸镀完并五苯的样片背面粘贴铜片作为栅极电极，再将样片放置真空箱内静置保存，静置时间为24h，完成整个底接触有机场效应晶体管的制备。
实施例4
将硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水顺序超声清洗10min。然后用100℃的无水乙醇进行热提拉(硅片与液面夹角成45°)。之后用热板烘干5min。使用YQ201500131匀胶机进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，所使用的光刻胶为正胶AZ5214。将匀胶后的样片放在热板上进行前烘，目的是将光刻胶中的一部分溶剂挥发，提高光刻胶与硅片的粘附强度，增强光吸收以及抗腐蚀性，缓和涂胶过程中光刻胶内产生的应力，前烘温度为90℃，时间为1min。用带有沟道长度为80～120μm图案的掩模板，对样片进行掩模曝光，曝光时间为7s。将曝光完的样品再次放到热板上进行后烘，后烘主要是由于正胶光刻胶的性质，后烘温度为110℃，后烘时间为1min。再把后烘完的样片进行二次泛曝光，注意这次曝光无需掩模板，将样片直接放在光刻机下进行曝光，曝光时间为40s。使用AZ-300MIF显影液进行显影操作，显影时间为40s。显影后将样品在去离子水中清洗两次，目的是为了冲洗掉样品上残留的显影液，然后用氮气抢沿着沟道方向进行吹干。为了增加胶的抗腐蚀性，在显影之后对样片进行坚膜操作。温度为100℃，时间为5min，烘焙结束后将样片放入真空干燥箱进行干燥，目的是为了去除样片表面的-OH。将样片、铬/铜放置于ZHD-300真空蒸镀设备中，真空度为1×10-4Pa，蒸镀2nm的铬和28nm的铜。蒸镀完成后要对真空蒸镀设备进行冷却，目的是为了防止电极被氧化影响器件性能。将蒸镀完电极的样片分别按照丙酮、去胶液、丙酮、无水乙醇、去离子水进行去胶操作，时间分别为10min、10min、10min、5min、10min。将PFBT溶液与无水乙醇按照1:10比例混合，用胶带将带修饰硅片的背部粘连在一起，将带修饰硅片修饰面向下放置在培养皿上，将培养皿放在真空箱中，静置3个小时。在光学显微镜下能清楚的观察到电极表面的边缘出附着有一层蓝色的修饰层。将用PFBT蒸发法修饰过电极的样片放置在真空沉积设备蒸镀并五苯有源层，真空度为1×10-4Pa，基板温度70℃，样品台转速3rpm，并五苯有源层厚度30nm。通过使用导电银胶在蒸镀完并五苯的样片背面粘贴铜片作为栅极电极，再将样片放置真空箱内静置保存，静置时间为24h，完成整个底接触有机场效应晶体管的制备。
实施例5
将硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水顺序超声清洗10min。然后用100℃的无水乙醇进行热提拉(硅片与液面夹角成45°)。之后用热板烘干5min。使用YQ201500131匀胶机进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，所使用的光刻胶为正胶AZ5214。将匀胶后的样片放在热板上进行前烘，目的是将光刻胶中的一部分溶剂挥发，提高光刻胶与硅片的粘附强度，增强光吸收以及抗腐蚀性，缓和涂胶过程中光刻胶内产生的应力，前烘温度为90℃，时间为1min。用带有沟道长度为80～120μm图案的掩模板，对样片进行掩模曝光，曝光时间为7s。将曝光完的样品再次放到热板上进行后烘，后烘主要是由于正胶光刻胶的性质，后烘温度为110℃，后烘时间为1min。再把后烘完的样片进行二次泛曝光，注意这次曝光无需掩模板，将样片直接放在光刻机下进行曝光，曝光时间为40s。使用AZ-300MIF显影液进行显影操作，显影时间为40s。显影后将样品在去离子水中清洗两次，目的是为了冲洗掉样品上残留的显影液，然后用氮气抢沿着沟道方向进行吹干。为了增加胶的抗腐蚀性，在显影之后对样片进行坚膜操作。温度为100℃，时间为5min，烘焙结束后将样片放入真空干燥箱进行干燥，目的是为了去除样片表面的-OH。将样片、铬/铜放置于ZHD-300真空蒸镀设备中，真空度为1×10-4Pa，蒸镀2nm的铬和28nm的铜。蒸镀完成后要对真空蒸镀设备进行冷却，目的是为了防止电极被氧化影响器件性能。将蒸镀完电极的样片分别按照丙酮、去胶液、丙酮、无水乙醇、去离子水进行去胶操作，时间分别为10min、10min、10min、5min、10min。将PFBT溶液与无水乙醇按照1:10比例混合，用胶带将带修饰硅片的背部粘连在一起，将带修饰硅片修饰面向下放置在培养皿上，将培养皿放在真空箱中，静置4个小时。在光学显微镜下能清楚的观察到电极表面的边缘出附着有一层修饰层。将用PFBT蒸发法修饰过电极的样片放置在真空沉积设备蒸镀并五苯有源层，真空度为1×10-4Pa，基板温度70℃，样品台转速3rpm，并五苯有源层厚度30nm。通过使用导电银胶在蒸镀完并五苯的样片背面粘贴铜片作为栅极电极，再将样片放置真空箱内静置保存，静置时间为24h，完成整个底接触有机场效应晶体管的制备。
对本发明实施例5制备的有机场效应晶体管进行输出特性、转移特性、接触电阻以及共聚焦验证：
输出转移特性分析在本实验中使用的是Keithley2636双通道半导体测试仪器进行测试，通过测试可以得到器件的转移和输出特性曲线，通过计算进一步得到接触电阻。测试输出特性曲线时，将通道一设置为栅极电压，范围从0到-80V以-10递增，取9个点。将底接触有机场效应晶体管的制备19通道二设置为源极电压，范围从0到-80V连续增加，步长为-1V，漏极接地，最后得到图2(a)、图2(b)、图3、图4。
共聚焦图是通过共聚焦显微镜在50倍的放大倍数下得到的共聚焦显微镜图，其边缘修饰随时间的变化图，如图5所示。
根据图2(a)和图2(b)为PFBT蒸发修饰器件和未修饰器件的输出特性曲线图。可以得到通过PFBT蒸发修饰使器件的源漏输出电流更大比未修饰器件高出一个数量级，电学特性更佳。
根据图3对比PFBT蒸发修饰器件和未修饰器件的转移特性曲线。可以得到通过PFBT蒸发修饰器件的迁移率挥发修饰器件迁移率为2.97×10-3cm2/Vs比未修饰器件1.03×10-3cm2/Vs有一定的提高，阈值电压有一定的降低，电学特性更佳。
根据根据图4对比PFBT蒸发修饰器件和未修饰器件的接触电阻曲线，可以得到通过在不同栅压下PFBT蒸发器件的输出电阻相较于未修饰器件要低，接触电阻越低，器件性能也会相对更佳。
根据图5可以得到PFBT蒸发修饰是从电极边缘先进性修饰，随着时间的变化，在电极边缘进行扩散，形成自组装单层，时间越长蒸发扩散的越宽，其中①②③④对应1h、2h、3h、4h的变化图，由图5可知，在4h以上可以覆盖整个电极。
通过上述方式，本发明一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，将用来修饰Cu电极的材料PFBT与无水乙醇以1:10的比例混合，通过材料的挥发性，在真空中挥发到制备器件的电极上，从在电极表面形成自组装单层。使用挥发修饰的器件性能得的显著的提升，通过比较发现，挥发修饰器件的电学特性要优于未修饰器件。挥发修饰器件迁移率为2.97×10-3cm2/Vs比未修饰器件1.03×10-3cm2/Vs有一定的提高，挥发修饰的OFETs开关电流比增大了一倍，阈值电压也有所降低。

Claims (9)

1.一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、切片2×2cm硅片，取硅片，对硅片清洗处理后，通过光刻胶对硅片进行匀胶；
步骤2、将匀胶后的硅片通过掩膜版进行曝光，再通过显影液进行显影，随后进行坚膜，获得显影样片；
步骤3、在显影样片上依次蒸镀铬、铜，在显影样片上形成叉指电极；
步骤4、将含叉指电极的显影样片分别用丙酮、AZ去胶液、丙酮、乙醇、去离子水进行去胶，取出，在热板上进行烘干，获得含叉指电极的硅片；
步骤5、将质量分数为97％PFBT的溶液与无水乙醇按照1:10体积混合后置于培养皿中，将两个硅片不含叉指电极的一面用胶带粘连在一起，放置在培养皿中，将培养皿放在真空箱中静置，获得含有修饰层的硅片；
步骤6、对含有修饰层的硅片进行真空蒸镀得到并五苯有源层，将得到的蒸镀有并五苯有源层的硅背面粘贴栅电极，得到有机场效应晶体管。
2.根据权利要求1所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，步骤1具体过程为：
步骤1.1、采用激光切割机将切割获得2×2cm的硅片；
步骤1.2、将各硅片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水各超声分别清洗10～15min，将清洗好的硅片在100℃的无水乙醇中，使硅片与液面夹角成45°进行热提拉；
步骤1.3、通过匀胶机内的光刻胶对步骤1.2得到硅片经热提拉一面的表面进行匀胶，匀胶转速为4000rpm，时间为30s，厚度为28～32nm。
3.根据权利要求1所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，所述光刻胶型号为AZ5214。
4.根据权利要求1所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，步骤2具体过程为：
步骤2.1、匀胶完成之后的硅片需要放在90℃的热板上进行前烘，前烘时间为1min；
步骤2.2、用带有沟道长度80～110μm图案的掩模板正对前烘后硅片匀胶的一面进行曝光，曝光时间为7s，再将曝光后的硅片放置在110℃的热板上进行后烘，后烘时间为1min，将后烘好的硅片带有匀胶的一面正对光源进行二次泛曝光，曝光时间为40s；
步骤2.3、将曝光后的硅片放置于显影液中进行显影，显影时间为40～60s，随后取出，并用去离子水清洗；
步骤2.4、将去离子水清洗的硅片放置于干燥箱中进行坚膜，调整温度为90～100℃，时间为5～7min，随后取出置于真空干燥箱中、冷却、干燥得到显影样片。
5.根据权利要求2所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，步骤2.3中所述显影液的型号为AZ-300MIF。
6.根据权利要求1所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，步骤3具体过程为：将步骤2中得到的显影样片置于ZHD-300真空设备，控制真空度不大于1×10-4Pa，在显影样片上经掩膜版进行曝光的一面依次蒸镀2nm的铬、28nm的铜，在显影样片上形成叉指电极。
7.根据权利要求1所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，步骤4具体过程为：
步骤4.1、将含叉指电极的显影样片置于装有丙酮的容器中并放入超声波清洗机中，超声10min进行一次去胶；
步骤4.2、将一次去胶完后的样片置于装有AZ去胶液的试管中并放入超声波清洗机中，超声10min进行二次去胶；
步骤4.3、将二次去胶完成后的样片分别顺序置于装有丙酮、无水乙醇、去离子水的试管中并放入超声波清洗机中，分别顺序超声10min、5min、10min进行表面清洗，取出样片，放置于100℃的热板上进行烘干，获得含叉指电极的硅片。
8.根据权利要求1所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，步骤5所述培养皿放在真空箱中静置具体过程为：将培养皿放在真空箱中，控制真空度不高于0.8Pa，温度为室温进行静置1-4h，最终获得含有修饰层的硅片。
9.根据权利要求1所述一种基于PFBT蒸发法的有机场效应晶体管制备方法，其特征在于，步骤6具体过程为：将含有修饰层的硅片置于ZHD-300真空设备，控制真空度不高于1×10-4Pa，基板温度为60～90℃，样品台转速为3rpm，最终在硅片上含有修饰层的一面获得厚度为30nm的并五苯有源层，在硅片另一面通过导电银胶粘贴铜片作为栅电极，将硅片置于真空箱中保存，静置时间为24h，得到有机场效应晶体管。
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