CN207009479U - 有机薄膜晶体管 - Google Patents
有机薄膜晶体管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207009479U CN207009479U CN201721481920.5U CN201721481920U CN207009479U CN 207009479 U CN207009479 U CN 207009479U CN 201721481920 U CN201721481920 U CN 201721481920U CN 207009479 U CN207009479 U CN 207009479U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- otft
- organic
- layer
- electrode layer
- utility
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种有机薄膜晶体管。该有机薄膜晶体管包括：基板；源漏电极层，其形成在所述基板上；有机半导体层，其形成在所述源漏电极层上；有机绝缘层，其形成在所述有机半导体层上；电荷注入层，其形成在所述有机绝缘层上；栅电极层，其形成在所述电荷注入层上。本实用新型的有机薄膜晶体管提供了一种新型有机薄膜晶体管结构，使有机膜晶体管器件稳定性得以提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶体管技术领域，尤其涉及一种有机薄膜晶体管。
背景技术
有机薄膜晶体管(OTFT，Organic Thin Film Transistor)是一种使用有机物作为半导体材料的薄膜晶体管，多用于塑料基板，因其具有可卷曲、制程成本低等特点，成为当前最具潜力的下一代柔性显示器的新型阵列(Array)板技术。有机薄膜晶体管制作方法相对传统无机薄膜晶体管更为简单，其对成膜气氛的条件及纯度的要求都很低，因此其制作成本更低；有机薄膜晶体管有优异的柔韧性，适用于柔性显示、电子皮肤、柔性传感器等领域。
OTFT有机半导体(OSC)层材料主要有聚合物(polymer)和小分子(smallmolecule)两种，与之搭配的有机绝缘(OGI)层材料一般为聚(4-乙基苯酚)(PVP，poly 4-vinylphenol)、聚乙烯醇(PVA，poly vinyl alcohol)或全氟树脂(cytop)等有机材料。OSC层与OGI层之间的界面存在缺陷态，在OTFT受到栅极(Gate)电压长时间应力(Stress)时经常会在界面处俘获(trap)电荷，而导致器件阈值电压(Vth)发生漂移(shift)，使器件性能恶化。
图1所示为传统有机薄膜晶体管结构示意图，传统的有机薄膜晶体管主要包括：基板10；源漏电极层11，其形成在所述基板10上；有机半导体层12，其形成在所述源漏电极层11上；有机绝缘层13，其形成在所述有机半导体层12上；栅电极层14，其形成在所述有机绝缘层13上；其余还可以包括诸如形成于栅电极层14上的有机平坦化层(图未示)等，在此不再赘述。
在薄膜晶体管(TFT)长时间处于开态时，栅电极层14的栅极电极会长时间处于负偏置电压(比如Vgs＝-40V)的状态，此时在有机半导体层12/有机绝缘层13界面处会发生载流子(hole)俘获(trapping)，使器件难以打开，导致Vth向左偏移。
图2为传统有机薄膜晶体管发生Vth左漂移的示意图，是TFT在负偏压热应力(NBTS，Negative Bias Thermal Stress)下发生Vth左漂移的一个示例。图2中横轴为栅极电压Vg(单位伏特)，纵轴为漏极电流Id(单位安培)，Vth曲线对应时间由0秒增至2000秒，Vth曲线向左漂移。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于提出一种新型有机薄膜晶体管结构，解决有机薄膜晶体管器件稳定性不佳的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种有机薄膜晶体管，包括：基板；源漏电极层，其形成在所述基板上；有机半导体层，其形成在所述源漏电极层上；有机绝缘层，其形成在所述有机半导体层上；电荷注入层，其形成在所述有机绝缘层上；栅电极层，其形成在所述电荷注入层上。
其中，所述源漏电极层材料为金、银或氧化铟锡。
其中，所述有机半导体层材料为并五苯或聚(3-己基噻吩)。
其中，所述有机绝缘层材料为聚(4-乙基苯酚)或全氟树脂。
其中，所述电荷注入层材料为溶胶-凝胶法制备的二氧化硅。
其中，所述栅电极层材料为金、铝或铜。
综上，本实用新型的有机薄膜晶体管提供了一种新型有机薄膜晶体管结构，使有机膜晶体管器件稳定性得以提升。
附图说明
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为传统有机薄膜晶体管结构示意图；
图2为传统有机薄膜晶体管发生Vth左漂移的示意图；
图3为本实用新型有机薄膜晶体管一较佳实施例的结构示意图；
图4为本实用新型有机薄膜晶体管一较佳实施例的Vth漂移示意图。
具体实施方式
参见图3，其为本实用新型有机薄膜晶体管一较佳实施例的结构示意图。本实用新型的有机薄膜晶体管主要包括：基板20；源漏电极层21，其形成在所述基板20上；有机半导体层22，其形成在所述源漏电极层21上；有机绝缘层23，其形成在所述有机半导体层22上；电荷注入层(CIL，Charge Injection Layer)24，其形成在所述有机绝缘层23上；栅电极层25，其形成在所述电荷注入层24上。一般有机薄膜晶体管所包括的其余结构在此不再赘述，重点说明与本实用新型目的相关的部分。
本实用新型的实用新型点是在栅电极层25与有机绝缘层23之间加入一层电荷注入层24，使OTFT在NBTS时在电荷注入层24中俘获住电子使Vth向右漂移，从而补偿有机半导体层22/有机绝缘层23界面因空穴俘获而带来的Vth左偏，最终使器件Vth总偏移量减少。
参见图4，其为本实用新型有机薄膜晶体管一较佳实施例的Vth漂移示意图，图4中横轴为栅极电压Vg(单位伏特)，纵轴为漏极电流Id(单位安培)，Vth曲线对应时间由0秒增至2000秒。本实用新型通过在栅电极层/有机绝缘层之间插入一层电荷注入层，在栅极电极长时间处于负偏置电压(比如Vgs＝-40V)状态时，栅极电极中的电子在负偏压下注入电荷注入层并在栅电极层/电荷注入层界面处俘获住，当Vgs＝0V时，这些俘获在电荷注入层界面中的电子会在有机半导体层中感应积累出空穴，使器件提前打开，Vth向右漂移。同时，有机半导体层/有机绝缘层界面发生的空穴俘获会导致Vth向左漂移，最终器件总Vth偏移量减小。
具体地，所述源漏电极层21材料可以为金(Au)、银(Ag)或氧化铟锡(ITO)等高功函数导电材料。
具体地，所述有机半导体层22材料可以为并五苯(pentacene)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)等，所述有机绝缘层23材料可以为如聚(4-乙基苯酚)(PVP)、全氟树脂(cytop)等。
具体地，所述电荷注入层24材料可以为溶胶-凝胶法制备的二氧化硅(Sol-gelSilica)，该材料的制作方法可以为将正硅酸乙酯(TEOS，tetraethylorthosilicate)、乙醇、水和HCL按1:10:3.5:0.003的质量比例混合。
具体地，所述栅电极层25材料可以为金(Au)、铝(Al)或铜(Cu)等金属材料。
综上，本实用新型的有机薄膜晶体管提供了一种新型有机薄膜晶体管结构，使有机膜晶体管器件稳定性得以提升。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种有机薄膜晶体管，其特征在于，包括：基板；源漏电极层，其形成在所述基板上；有机半导体层，其形成在所述源漏电极层上；有机绝缘层，其形成在所述有机半导体层上；电荷注入层，其形成在所述有机绝缘层上；栅电极层，其形成在所述电荷注入层上。
2.如权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，所述源漏电极层材料为金、银或氧化铟锡。
3.如权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，所述有机半导体层材料为并五苯或聚3-己基噻吩。
4.如权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，所述有机绝缘层材料为聚4-乙基苯酚或全氟树脂。
5.如权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，所述栅电极层材料为金、铝或铜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721481920.5U CN207009479U (zh) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 有机薄膜晶体管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721481920.5U CN207009479U (zh) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 有机薄膜晶体管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207009479U true CN207009479U (zh) | 2018-02-13 |
Family
ID=61459599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721481920.5U Active CN207009479U (zh) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 有机薄膜晶体管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207009479U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019090895A1 (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-16 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 有机薄膜晶体管及其制备方法 |
| US10388895B2 (en) | 2017-11-07 | 2019-08-20 | Shenzhen China Star Optoelectonics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Organic thin film transistor with charge injection layer and manufacturing method thereof |
-
2017
- 2017-11-07 CN CN201721481920.5U patent/CN207009479U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019090895A1 (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-16 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 有机薄膜晶体管及其制备方法 |
| US10388895B2 (en) | 2017-11-07 | 2019-08-20 | Shenzhen China Star Optoelectonics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Organic thin film transistor with charge injection layer and manufacturing method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kim et al. | A compact model for organic field-effect transistors with improved output asymptotic behaviors | |
| CN1855569B (zh) | 有机半导体装置 | |
| Choi et al. | Capacitively coupled hybrid ion gel and carbon nanotube thin‐film transistors for low voltage flexible logic circuits | |
| Tang et al. | Low-voltage pH sensor tag based on all solution processed organic field-effect transistor | |
| CN105628262A (zh) | 基于有机弹性体栅绝缘层的薄膜晶体管压力传感器 | |
| CN207009479U (zh) | 有机薄膜晶体管 | |
| Wondmagegn et al. | Simulation of top-contact pentacene thin film transistor | |
| CN101267020A (zh) | 有机薄膜晶体管及其制造方法 | |
| CN103219463B (zh) | 有机电子发光器件及其制造方法 | |
| Liu et al. | Bias-stress-induced instability of polymer thin-film transistor based on poly (3-Hexylthiophene) | |
| Wang et al. | Modified transmission line model for bottom-contact organic transistors | |
| CN101267021A (zh) | 有机双极型薄膜晶体管及其制造方法 | |
| CN1348222A (zh) | 一种有机薄膜场效应晶体管及其制备方法 | |
| CN102544369A (zh) | 一种复合结构的有机薄膜晶体管 | |
| CN103378291A (zh) | 一种双极型有机光敏场效应管 | |
| CN107845727A (zh) | 有机薄膜晶体管及其制备方法 | |
| Zhao et al. | Improved performance of pentacene organic field-effect transistors by inserting a V2O5 metal oxide layer | |
| CN205752256U (zh) | 一种三维结构的柔性有机场效应晶体管 | |
| CN205620072U (zh) | 基于有机弹性体栅绝缘层的薄膜晶体管压力传感器 | |
| CN105226189B (zh) | 阶梯平面异质结结构的对称双极型有机场效应管及其制备方法 | |
| CN204424320U (zh) | 阶梯平面异质结结构的对称双极型有机场效应管 | |
| CN103187529A (zh) | 采用并五苯作为栅绝缘层钝化的c60有机场效应晶体管 | |
| CN108504012B (zh) | 一种聚电解质复合介电层材料及其制备的有机薄膜晶体管 | |
| Verma et al. | Characterization and depth analysis of organic thin film transistor | |
| CN101593811B (zh) | 圆环形闭合沟道有机薄膜晶体管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |