等离子体工艺成熟，设备简单，有利于大规模生产；等离子交联技术可以改善绝缘层表面特性，有利于实现全溶液法制备有机场效应晶体管；在聚合反应基础上进一步立体交联，形成更为致密的薄膜，实现超薄介电层的制作。
[0018]使用PECVD方法实现有机材料相互交联进而制备高度绝缘并且致密超薄的介电层。该方法简单方便，可以实现全有机材料的柔性电子器件，克服无机材料的不可弯折性。高度交联的薄膜绝缘性能好，可以实现柔性电子器件所需要的超薄介电层的制备(图1);同时不溶于一般的有机溶剂，可以实现全溶液法制备有机场效应晶体管(图2)。
【附图说明】
[0019]图1为有机场效应晶体管图示。
[0020]图2为全溶液法制备有机场效应晶体管图示。
【具体实施方式】
[0021]下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，以便更好的理解本发明的内容，具体包括选用的材料，工艺参数，器件构造与制备，但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围，任何涉及到等离子体交联技术实现超薄介电层的制备，而没有实质性改变的等离子体交联技术都在保护范围内。
[0022]实施例1
一种有机场效应晶体管的制备，该有机场效应晶体管包括衬底，栅电极，介电层(PECVD )，有机半导体层，源漏电极；
具体步骤:
第一步:清洗硅衬底
将不带有二氧化硅的η型重掺杂的硅衬底依次用洗涤剂、自来水、去离子水、丙酮、无水乙醇超声清洗10分钟，然后用氮气吹干。
[0023]第二步，等离子体增强化学气相沉积制备交联的介电层
将上述制备的半成品放置在真空腔体中，通入氩气和乙炔的混合气体，比例为5:3，保持压强为10Pa，感应耦合放电产生等离子体，功率为100W，处理时间为30分钟，形成一层超薄的介电层，充当绝缘层的作用。
[0024]第三步，制备有机半导体层
配置并五苯的氯仿溶液，5mg/ml，在介电层表面旋涂，转速为1500rpm，然后烘干，有机半导体层的厚度约为60nm。
[0025]第四步，蒸镀源漏电极
通过掩膜板在上述有机半导体层表面真空蒸镀电极，电极材料为银，形成源漏电极，厚度为lOOnm。
[0026]实施例2
一种有机场效应晶体管的制备，该有机场效应晶体管包括基底，栅电极，绝缘层，介电层(PECVD)，有机半导体层，源漏电极，如图1所示。
[0027]具体步骤: 第一步:清洗硅衬底
将不带有二氧化硅的η型重掺杂的硅衬底依次用洗涤剂、自来水、去离子水、丙酮、无水乙醇超声清洗10分钟，然后用氮气吹干。
[0028]第二步:溶液法制备绝缘层
配置质量分数为8wt%浓度的聚乙烯醇溶液，将溶液涂布在硅衬底上，利用旋涂法制备介电层，转速约为2000rpm,然后烘干，厚度约为800nm。
[0029]第三步，等离子体增强化学气相沉积制备交联的介电层
将上述制备的半成品放置在真空腔体中，通入氩气和乙炔的混合气体，比例为5:1，保持压强为5Pa，感应耦合放电产生等离子体，功率为100W，处理时间为10分钟，形成一层超薄的介电层。
[0030]第四步，制备有机半导体层
配置并五苯的氯仿溶液，5mg/ml，在介电层表面旋涂，转速为1500rpm，然后烘干，有机半导体层的厚度约为60nm。
[0031]第五步，蒸镀源漏电极
通过掩膜板在上述有机半导体层表面真空蒸镀电极，电极材料为银，形成源漏电极，厚度为lOOnm。
【主权项】
1.一种使用等离子体交联技术制备有机场效应晶体管介电层的方法，有机场效应晶体管的器件结构包括衬底、栅电极、绝缘层、介电层(PECVD)、半导体层、源漏电极；其特征在于，制备介电层时，使用利用载气携带聚合物单体进入反应腔体，通过产生等离子体活化聚合物单体，在衬底或已有的绝缘层上聚合成膜，等离子体功率为10-1000W，处理时间为30_2000s ο2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，当介电层位于绝缘层和半导体层之间，介电层与绝缘层构成复合绝缘层，以改善绝缘层的性能；如果器件没有绝缘层，则介电层直接充当绝缘层的作用。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子体，其产生方法包括介质阻挡放电、感应耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波等离子体或表面波等离子体。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载气选自He、Ne、Ar、Xe、N2、H2、NH3。5.按照权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，所述聚合物单体含有可以聚合或交联的官能团，具体为N2H4、卤素化合物气体、有机化合物气体、硅烷、腈类化合物、含环状烷氧基类化合物中的一种，或其中几种混合气体。6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可以聚合或交联的官能团包括双键、三键、硅氧键、环氧基团。7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述卤素化合物气体为CF4、CHF3、C2F4、C3F6、C4Fs中的一种，或其中几种混合气体；所述有机化合物气体为CH 4、C2H4、C2H2、C3H6、苯乙烯中的一种，或几种混合气体；所述腈类化合物为氰化氢(氢氰酸)乙腈、丙烯腈、丙酮氰醇、偶氮二异丁腈或异氰酸酯。
【专利摘要】本发明属于有机电子器件技术领域，具体为使用等离子体交联技术制备场效应晶体管介电层的方法。本发明首先在衬底上制备栅极或栅极与绝缘层；然后再利用等离子体增强化学气相沉积方法（PECVD），通过等离子体活化可以发生聚合反应的单体，在栅极上或介电层上生长出致密、超薄、交联的有机物介电层；再在薄膜上面制备半导体层；最后制作源极与漏极。其中，使用PECVD方法实现有机材料相互交联进而制备高度绝缘并且致密超薄的介电层。该方法简单方便，可以实现全有机材料的柔性电子器件，克服无机材料的不可弯折性。高度交联的薄膜绝缘性能好，可以实现柔性电子器件所需要的超薄介电层的制备；同时不溶于一般的有机溶剂，可以实现全溶液法制备有机场效应晶体管。
【IPC分类】H01L51/40, H01L51/05
【公开号】CN105280816
【申请号】CN201510606679
【发明人】何孔多, 曾盼, 杨晓森, 区琼荣, 梁荣庆
【申请人】复旦大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月22日