一种用于半导体器件的双电荷注入层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体器件技术领域，尤其涉及一种用于半导体器件的双电荷注入层的制备方法。
【背景技术】
[0002]在有机半导体功能器件的制备中，如何提高基片表面的功函数，从而降低空穴注入的势皇，一直以来都是研究的热点问题。传统的做法都是通过制备过渡金属氧化物薄膜来实现这一目的，而且往往是采取真空蒸镀的方式来完成薄膜的沉积，但此种薄膜沉积方法对设备的要求高，能耗大，材料利用率低，人员操作要求苛刻，同时此种方法局限了大面积有机半导体实用化器件的制备与发展。随着有机半导体器件制备工艺的快速发展，其湿法制备的工艺应运而生。但是此种制备有机半导体器件的方法也仍然存在很多问题，而其中最亟待解决的问题就是相邻有机薄膜层的制备时的互溶问题。
[0003]本发明设计采用了油性溶液旋转涂布与水性溶液旋转涂布相间成膜的方式，形成双电荷注入层，来解决上述存在的诸多不足之处。
【发明内容】
[0004]解决的技术问题:针对现有的薄膜沉积方法对设备的要求高、能耗大、材料利用率低以及相邻有机薄膜层易互溶的缺点，本发明提供一种用于半导体器件的双电荷注入层的制备方法。
[0005]技术方案:一种用于半导体器件的双电荷注入层的制备方法，该方法的步骤如下:
(1)将HAT-CN和F4-TCNQ以质量比为1:(2_6)的比例混合溶于丙酮中，待完全溶解后静置l-2h，得到溶液A，其中溶液A中HAT-CN和F4-TCNQ的总浓度为2mg/mL;
(2)将CuPc和MoO3分别溶于水中制成水溶液，在大气环境下分别搅拌1h后，以体积比1:1的比例混合，静置l_2h，得到溶液B，其中CuPc和MoO3水溶液的浓度分别为4mg/mL和Img/mL；
(3)将待涂布的基板放置于紫外臭氧机中臭氧处理20min，然后用步骤(I)中得到的溶液A通过旋转涂布的方法均匀的涂布在基板表面，并在60°C的温度下退火15min，此时基板表面形成一层油性薄膜；
(4)将步骤(2)中得到的溶液B通过旋转涂布的方法均匀的涂布在第三步得到的油性薄膜表面，并在150°C的温度下退火15min，此时ITO基片表面形成了油性-水性双注入层的薄膜，即为用于半导体器件的双电荷注入层。
[0006]上述所述的步骤(I)中将HAT-CN和F4-TCNQ以质量比为1:4的比例混合溶于丙酮中。
[0007]上述所述的步骤(I)中完全溶解后静置时间为1.5h。
[0008]上述所述的步骤(2)中静置时间为1.5h。
[0009 ]上述所述的步骤(3 )中的基板为单晶硅基板或ITO玻璃基板。
[0010]有益效果:本发明提供的一种用于半导体器件的双电荷注入层的制备方法，具有以下有益效果:
1.本发明制作工艺简单便捷，设备要求低，在大气条件中即可进行制备操作，毋须采用昂贵的真空蒸镀设备，成本低廉，大大降低了半导体器件的生产成本，便于大规模的生产制造；
2.本发明采用水作为溶剂，绿色环保无污染，符合环境友好型材料制备工艺；
3.本发明所用的材料溶解性强，薄膜厚度可通过溶液浓度、旋转涂布的速度、时间等因素调控，均匀性和平整性好，薄膜质量高，能有效修饰基片表面缺陷；
4.本发明所用油性-水性双空穴注入层，大大提高了空穴的注入效率，且水性注入层有效的将油性注入层和发光层分隔开，巧妙的解决了溶液法制备半导体器件中容易产生的互溶问题。
【附图说明】
[0011]图1为采用实施例1、对比例I和对比例2制备得到的电荷注入层制备的OLED器件的电压-电流密度曲线图。
[0012]图2为采用实施例1、对比例I和对比例2制备得到的电荷注入层制备的OLED器件的电压-亮度曲线图。
[0013]图3为采用实施例1、对比例I和对比例2制备得到的电荷注入层制备的OLED器件的电流密度-电流效率曲线图。
[0014]图4为采用实施例1、对比例I和对比例2制备得到的电荷注入层制备的OLED器件的电流密度-功率效率曲线图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
一种用于半导体器件的双电荷注入层的制备方法，该方法的步骤如下:
(1)将ITO玻璃基板进行标准化清洗；
(2)将HAT-CN和F4-TCNQ以质量比为1:4的比例混合溶于丙酮中，待完全溶解后静置1.5h，得到溶液A，其中溶液A中HAT-CN和F4-TCNQ的总浓度为2mg/mL;
(3)将CuPc和MoO3分别溶于水中制成水溶液，在大气环境下分别搅拌1h后，以体积比1:1的比例混合，静置1.5h，得到溶液B，其中CuPc和MoO3水溶液的浓度分别为4mg/mL和Img/mL；
(4)将待涂布的基板放置于紫外臭氧机中臭氧处理20min，然后用步骤(2)中得到的溶液A通过旋转涂布的方法均匀的涂布在基板表面，并在60°C的温度下退火15min，此时基板表面形成一层油性薄膜；
(5 )将步骤(3 )中得到的溶液B通过旋转涂布的方法均匀的涂布在第三步得到的油性薄膜表面，并在150°C的温度下退火15min，此时ITO基片表面形成了油性-水性双注入层的薄膜，即为用于半导体器件的双电荷注入层。
[0016]实施例2
一种用于半导体器件的双电荷注入层的制备方法，该方法的步骤如下: (1)将ITO玻璃基板进行标准化清洗；
(2)将HAT-CN和F4-TCNQ以质量比为1:2的比例混合溶于丙酮中，待完全溶解后静置1.5h，得到溶液A，其中溶液A中HAT-CN和F4-TCNQ的总浓度为2mg/mL;
(3)将CuPc和MoO3分别溶于水中制成水溶液，在大气环境下分别搅拌1h后，以体积比1:1的比例混合，静置1.5h，得到溶液B，其中CuPc和MoO3水溶液的浓度分别为4mg/mL和Img/mL；
(4)将待涂布的基板放置于紫外臭氧机中臭氧处理20min，然后用步骤(2)中得到的溶液A通过旋转涂布的方法均匀的涂布在基板表面，并在60°C的温度下退火15min，此时基板表面形成一层油性薄膜；
(5 )将步骤(3 )中得到的溶液B通过旋转涂布的方法均匀的涂布在第三步得到的油性薄膜表面