一种金属量子点/有机半导体复合导电沟道薄膜晶体管的制备方法_2

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导体层,5为源极电极,6为漏极电极,7为栅极电极,8为有机绝缘封装层,9为工作时电流流动方向。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0020]实施例一。
[0021](I)分别按照比例称取硝酸银或HAuC14等含金属离子化合物:亚油酸钠:无水乙醇:亚油酸=0.3:1.0:5:0.5,随后将其混合物倒入反应釜中,并加入适量的去离子水,使混合液体积占反应釜总体积的40%,并搅拌混合均匀,在20°C温度条件下热处理30min,随后将反应产物反复去离子水/无水乙醇及其高速离心清洗处理,最终产物分散到环己烷中即可得到相应的金属量子点溶液;
(2)取IcmX Icm大小、氧化层(二氧化娃膜)厚度为30nm的娃/ 二氧化娃衬底,图1为硅/ 二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜。将该硅/ 二氧化硅衬底在浓硫酸/少量双氧水溶液中高温清洗30min,并采用100rpm转速、60s旋涂时间将金属量子点溶液旋涂到清洗后的硅/ 二氧化硅衬底上,在氧化层表面形成一层金属量子点层;图2为涂覆了金属量子点后的硅/ 二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆的金属量子点膜层。
[0022](3)采用100rpm转速将有机半导体如并五苯或PED0T/PSS的氯苯溶液旋涂到涂覆了金属量子点的娃/ 二氧化娃衬底样片上,并在80°C温度条件下热处理0.5h,及在金属量子点上形成一层有机半导体层,图3为涂覆了金属量子点层和有机半导体材料后的硅/二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层。
[0023](4)在制备了金属量子点层、有机半导体绝缘层的硅/ 二氧化硅衬底样片上采用图形化掩膜覆盖蒸镀工艺形成Cr/Au复合金属电极,分别作为金属量子点/有机半导体复合导电沟道薄膜晶体管的源极、漏极和栅极;其中源极、漏极和栅极面积为200 μ mX 300 μ m,源极与漏极间距为10 μ m ;图4为涂覆了金属量子点层、有机半导体层并镀电极后的硅/ 二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层,5为源极电极,6为漏极电极,7为栅极电极。
[0024](5)采用100rpm转速、60s旋涂时间将聚酰胺酸溶液旋涂到已经制备了金属量子点层、有机半导体层并镀电极后的硅/ 二氧化硅样片上,并经过相应的热处理聚酰亚胺化,即在金属量子点上形成一层有机绝缘隔封装保护层;图5为封装后的金属量子点/有机半导体复合导电沟道薄膜晶体管结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层,5为源极电极,6为漏极电极,7为栅极电极,8为有机绝缘封装层;图6为金属量子点/有机半导体复合导电沟道薄膜晶体管的工作原理示意图。其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层,5为源极电极,6为漏极电极,7为栅极电极,8为有机绝缘封装层,9为工作时电流流动方向。
[0025]实施例二。
[0026](I)分别按照比例称取硝酸银或HAuC14等含金属离子化合物:亚油酸钠:无水乙醇:亚油酸=0.7:1.5:10:1.5,随后将其混合物倒入反应釜中,并加入适量的去离子水,使混合液体积占反应釜总体积的50%,并搅拌混合均匀,在140°C温度条件下热处理200min,随后将反应产物反复去离子水/无水乙醇及其高速离心清洗处理,最终产物分散到环己烷中即可得到相应的金属量子点溶液;
(2)取IcmX Icm大小、氧化层厚度为200nm的娃/ 二氧化娃衬底,图1为娃/ 二氧化娃衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜。将该硅/ 二氧化硅衬底在浓硫酸/少量双氧水溶液中高温清洗30min,并采用3000rpm转速、60s旋涂时间将金属量子点溶液旋涂到清洗后的硅/ 二氧化硅衬底上,在氧化层(二氧化硅膜)表面形成一层金属量子点层;图2为涂覆了金属量子点后的硅/ 二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆的金属量子点膜层。
[0027](3)采用2000rpm转速将有机半导体如并五苯或PED0T/PSS的氯苯溶液旋涂到涂覆了金属量子点的娃/ 二氧化娃衬底样片上,并在100°c温度条件下热处理2.0h,及在金属量子点上形成一层有机半导体层,图3为涂覆了金属量子点层和有机半导体材料后的硅/二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层。
[0028](4)在制备了金属量子点层、有机半导体绝缘层的硅/ 二氧化硅衬底样片上采用图形化掩膜覆盖蒸镀工艺形成Cr/Au复合金属电极,分别作为金属量子点/有机半导体复合导电沟道薄膜晶体管的源极、漏极和栅极;其中源极、漏极和栅极面积为200 μ mX 300 μ m,源极与漏极间距为30 μ m ;图4为涂覆了金属量子点层、有机半导体层并镀电极后的硅/ 二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层,5为源极电极,6为漏极电极,7为栅极电极。
[0029](5)采用2000rpm转速、60s旋涂时间将聚酰胺酸溶液旋涂到已经制备了金属量子点层、有机半导体层并镀电极后的硅/ 二氧化硅样片上,并经过相应的热处理聚酰亚胺化,即在金属量子点上形成一层有机绝缘隔封装保护层;图5为封装后的金属量子点/有机半导体复合导电沟道薄膜晶体管结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层,5为源极电极,6为漏极电极,7为栅极电极,8为有机绝缘封装层;图6为金属量子点/有机半导体复合导电沟道薄膜晶体管的工作原理示意图。其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层,5为源极电极,6为漏极电极,7为栅极电极,8为有机绝缘封装层,9为工作时电流流动方向。
[0030]实施例三。
[0031](I)分别按照比例称取硝酸银或HAuC14等含金属离子化合物:亚油酸钠:无水乙醇:亚油酸=1.0: 2.0: 15: 2.5,随后将其混合物倒入反应釜中,并加入适量的去离子水,使混合液体积占反应釜总体积的60%,并搅拌混合均匀,在200°C温度条件下热处理400min,随后将反应产物反复去离子水/无水乙醇及其高速离心清洗处理,最终产物分散到环己烷中即可得到相应的金属量子点溶液;
(2)取IcmX Icm大小、氧化层厚度为300nm的娃/ 二氧化娃衬底,图1为娃/ 二氧化娃衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜。将该硅/ 二氧化硅衬底在浓硫酸/少量双氧水溶液中高温清洗30min,并采用5000rpm转速、60s旋涂时间将金属量子点溶液旋涂到清洗后的硅/ 二氧化硅衬底上,在氧化层(二氧化硅膜)表面形成一层金属量子点层;图2为涂覆了金属量子点后的硅/ 二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆的金属量子点膜层。
[0032](3)采用3000rpm转速将有机半导体如并五苯或PED0T/PSS的氯苯溶液旋涂到涂覆了金属量子点的娃/ 二氧化娃衬底样片上,并在150°C温度条件下热处理3.0h,及在金属量子点上形成一层有机半导体层,图3为涂覆了金属量子点层和有机半导体材料后的硅/二氧化硅衬底结构示意图,其中I为衬底硅,2为硅表面二氧化硅膜,3为涂覆形成的金属量子点膜层,4为涂覆形成的有机半导体层。
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