专利名称：一种空穴传输型有机薄膜晶体管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种空穴传输型有机薄膜晶体管及其制备方法。
背景技术：
自从1986年iTsumura等人报道了第一个有机薄膜晶体管(Organic thin film transistors，简称0TFT)，有机薄膜晶体管由于其在有源矩阵显示、有机集成电路、电子商标和传感器等方面的潜在应用价值得到了人们的广泛关注。有机薄膜晶体管按照传输载流子电荷类型的不同，可以分为电子传输型有机薄膜晶体管和空穴传输型有机薄膜晶体管。 在电子传输型晶体管中载流子为电子，电荷为负；而在空穴传输型晶体管中载流子为空穴， 电荷为正。场效应迁移率作为晶体管最重要的性能指标之一，相比电子传输性0TFT，空穴传输型OTFT有着更好的空气稳定性，经过人们的不断努力，基于单晶的空穴传输型有机晶体管的迁移率已经达到甚至超过了基于非晶硅的无机晶体管。但单晶的有机晶体管对制备环境要求非常苛刻，从而提高了制备成本，这极大的限制了晶体管的进一步发展。因此，通过合理改变有机晶体管的结构制备基于多晶态的有机晶体管可以有效的提高器件的性能。这也是空穴传输型OTFT亟待解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种高性能、低成本基于多晶态的空穴传输型有机薄膜晶体管及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种空穴传输型有机薄膜晶体管，其结构为底栅顶接触式或底栅底接触式，包括衬底、栅电极、栅极绝缘层、第一过渡层、P型有机半导体层、源电极和漏电极，所述P型有机半导体层包括第一有机半导体层和第二有机半导体层，在第一有机半导体层和第二有机半导体层间设有空穴阻挡层，在空穴阻挡层和第二有机半导体层间设有第二过渡层。进一步地，所述第一过渡层和所述第二过渡层均由噻吩类有机材料制成，厚度为 0. 5 5 nm0进一步地，所述空穴阻挡层由空穴阻挡材料的一种或多种构成，厚度为0.5 20 nm，所述的空穴阻挡材料包括金属有机配合物、吡啶类、邻菲咯啉类、噁二唑类、咪唑类化合物材料。进一步地，所述第一半导体层和第二半导体层为空穴传输型有机半导体材料中的一种或两种，每一层的厚度为1(T100 nm，所述空穴传输型有机半导体材料包括芳香族类化合物、噻吩类材料、酞菁染料。进一步地，所述栅极绝缘层由无机绝缘材料或有机绝缘材料制成，厚度为5(Γ2000 nm0
进一步地，所述栅电极、源电极和漏电极为金属或者导电薄膜，其中，源电极和漏电极厚度为10 300 nm。一种空穴传输型有机薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤
①先对衬底进行彻底的清洗，清洗后干燥；
②在衬底表面制备栅电极；
③在栅电极上面制备栅极绝缘层并对绝缘层进行处理；
④在所述栅极绝缘层上制备第一过渡层；
⑤在过渡层上制备第一有机半导体层；
⑥制备空穴阻挡层；
⑦在所述空穴阻挡层上制备第二过渡层；
⑧在第二过渡层上制备第二有机半导体层；
⑨在第二有机半导体层上制备源电极和漏电极；
步骤②③④⑤⑥⑦⑧⑨中所述的有机半导体层、过渡层、电极层和栅极绝缘层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、射频溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式形成。一种空穴传输型有机薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤
①先对衬底进行彻底的清洗，清洗后干燥；
②在衬底表面制备栅电极；
③在栅电极上面制备栅极绝缘层并对绝缘层进行处理；
④在所述栅极绝缘层上制备源电极和漏电极；
⑤在源电极和漏电极间制备第一过渡层；
⑥在源电极、漏电极、第一过渡层上制备第一有机半导体层；
⑦在第一有机半导体层上制备空穴阻挡层；
⑧在所述空穴阻挡层上制备第二过渡层；
⑨在第二过渡层上制备第二有机半导体层；
步骤②③④⑤⑥⑦⑧⑨中所述的有机半导体层、过渡层、电极层和栅极绝缘层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、射频溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式形成。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果本发明提供的空穴传输型有机薄膜晶体管采用了新型的多层结构，即在所诉两层有机半导体层之间加入一层空穴阻挡层和所述栅极绝缘层和空穴阻挡层上分别制备了过渡层。通过适当地引入空穴阻挡层，使器件形成两个沟道，减少了高偏压情况下晶体管沟道中载流子相互碰撞，散射和淬灭现象，进而器件的输出电流和开关电流比也得到了提升；通过在两个沟道界面处适当地引入过渡层，使有机半导体层更好的形成非晶形貌，提供了更高的有机薄膜的空穴传输速率，进而大幅度提升了空穴在沟道中的传输能力及载流子迁移率；有机薄膜在较好的晶态下同样会减少空穴在薄膜中的陷阱，因此，过渡层的引入可以大幅度降低器件的阈值电压，从而使多层结构的器件的性能接近高成本的单晶有机薄膜晶体管，达到降低成本的目的，更适宜大规模产业化生产。
图1为本发明底栅顶接触式空穴传输型有机薄膜晶体管结构示意图； 图2为本发明底栅底接触式空穴传输型有机薄膜晶体管结构示意图。其中，1为衬底，2为栅电极，3为栅极绝缘层，4为第一过渡层，5为第一有机半导体层，6为空穴阻挡层，7为第二过渡层，8为第二有机半导体层，9为源电极，10为漏电极。
具体实施例方式下面将结合附图及具体实施方式
对本发明作进一步的描述。如图1、图2所示，本发明提供的一种空穴传输型有机薄膜晶体管，器件的结构包括衬底1，栅电极2，栅极绝缘层3，第一过渡层4，第一有机半导体层5，空穴阻挡层6，第二过渡层7，第二有机半导体层8，源电极9，漏电极10。所述衬底1，是刚性衬底或者柔性衬底，为硅片、玻璃、聚合物薄膜和金属箔中的一种，有一定的防水汽和氧气渗透的能力，有较好的表面平整度。所述栅电极2，源电极9和漏电极10，是由具有低电阻的材料构成，包括，但不限于，金(Au)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铜(Cu)、钙(Ca)、钡(Ba)、镍(Ni)等金属及其合金材料，金属氧化物，如氧化铟锡(ΙΤ0),氧化锌锡(ΙΖ0)导电薄膜和导电复合材料(如金胶、银胶、碳胶等)，制备方法可以是真空热蒸镀、磁控溅射、等离子体增强的化学气相沉积、丝网印刷、打印、旋涂等各种沉积方法。所述源电极9和漏电极10的厚度为1(T300 nm。所述的栅极绝缘层3具有良好的介电性能，材料包括无机绝缘材料如二氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(A1203)、氟化锂(LiF)、二氧化钛(Ti02)、五氧化二钽 (Ta205 )，有机绝缘材料如聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙基丙烯酸酯(PCA)、聚四氟乙烯(PTFE)等，制备方法可以是等离子体增强的化学气相沉积、热氧化、旋涂或者真空蒸镀等。所述栅极绝缘层的厚度为50 2000 nm。所述第一过渡层4和第二过渡层7均由噻吩类有机材料制成，包括氟代六噻吩 ⑶卩^！^，氯代六噻吩⑶口!^!1)、？』-二 4 -联苯基噻吩(BP2T)、5，5，，，，-二(2-萘基)-2，2，- 二噻吩(NaT2)、5，5，，，，-二(2-萘基)-2，2，5，，2” -三噻吩(NaT3)、5，5，， ” -二(2-萘基)-2，2，:5，，2，，:5”，2”，-四噻吩(NaT4)、5，5，，” -二(2-萘基)-2，2， 5，，2” 5”，2”，5”，，2，，，，-五噻吩(NaT5)、5，5，，” -二(2-萘基)-2，2，5，，2” 5”，2”，5，，，，2，，，，5，，，，，2，，，，-六噻吩(NaT6)、2，5-二(2-萘基)-[3，2-b]并二噻吩(恥172)、5，5，-二(2-硫茚基)-2，2，- 二噻吩(TNT2)、5，5，，-二(2-硫茚基)-2，2， 5，，2，，-三噻吩(TNT3)、5，5，，_ 二(2-硫茚基)_2，2，:5，，2，，5，，，2，，，-四噻吩(TNT4)、 5,5" - 二(2-硫茚基)-2，2，:5，，2” 5，，，2”，-四噻吩(TNT4)、5，5，，- 二(2-硫茚基)-2，2，:5，，2” :5”，2，，，:5，，，，2，，，，-五噻吩(TNT5)、2，5-二(2-硫茚基)-[3，2-b] 并二噻吩(TNTT)、5，5，-二(2-硫茚基)-2，2，-[3，2_b]并二噻吩(TNTT2)、5，5，- 二(2-菲基)-2，2，- 二噻吩(PhT2)、5，5，-二(2-菲基)-2，2，5，，2” -三噻吩(PhT3)、5，5，-二 (2-菲基)-2，2’ :5，，2” 5，，，2，，，-四噻吩(PhT4)、2，5 (2-菲基)-[3，2_b]并二噻吩 (PhTT),5, 5' -二(2-菲基)-2，2，并二噻吩(PhTT2)、聚噻吩(Polythiophene，PT) 3- S 基取代聚噻吩(P3HT)；所述过渡层的厚度均为0. 5^5 nm。所述第一有机半导体层5和第二有机半导体层8采用具有场效应性能的空穴传输型有机材料制成，包括，但不限于，芳香族类化合物、噻吩类材料或酞菁染料。其中，芳香族类化合物包括并五苯、并四苯、并三苯、红荧烯。其中，噻吩类材料包括六噻吩(alpha-6T)、 聚(3-烷基噻吩)(P3AT)、3-己基取代聚噻吩(P3HT)。其中，酞菁染料酞菁铜(CuPc)、 酞菁锌(ZnPc)、酞菁镍(NiPc)、酞菁钴(CoPc)、自由菁镍(H2Pc)、酞菁钼(PtPc)、酞菁铅 (PbPc)。所述每一层有机半导体层的厚度为1(Γ100 nm。所述空穴阻挡层6由空穴阻挡材料的一种或多种构成，所述的空穴阻挡材料包括金属有机配合物、吡啶类、邻菲咯啉类、噁二唑类或咪唑类化合物材料中的一种材料。其中金属有机配合物包括8-羟基喹啉铝(Alq3)或者二甲基-8-喹啉并)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq)，吡啶类化合物包括三[2，4，6-三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯基]-硼烷 (3TPYMB)；邻菲咯啉类化合物包括2，9-二甲基-4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BCP)或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BPhen)；噁二唑类材料是2-(4- 二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)或者1，3- 二 [ (4-三元胺-丁基苯基)_1，3，4-重氮基酸_5_yl] 苯(0XD-7)；咪唑类材料是1，3，5-三(N-苯基-苯并咪唑-2)苯(TPBi)。该空穴阻挡层6 和其上的第二过渡层7位于第一有机半导体层5和第二有机半导体层8中间，所述空穴阻挡层6的厚度为0. 5 20 nm。所述第一有机半导体层5、第二有机半导体层8和空穴阻挡层6的成膜方法，当材料为小分子材料时，采用真空蒸镀、旋涂、滴膜、压印、印刷、气喷；当材料为聚合物材料时， 采用旋涂、滴膜、印刷、气喷。以下是本发明的具体实施例 实施例1
器件结构如图1所示，为底栅顶接触式结构。器件各层的材料和厚度为衬底1为玻璃，栅电极2为ITO (180 nm)，栅极绝缘层3为PMMA (500 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层8均为酞菁铜(25 nm), 空穴阻挡层6为TPBi (5 nm)，源电极9和漏电极10均为Au (50 nm)。该空穴传输型有机薄膜晶体管的制备方法如下
①先对溅射好ITO的玻璃衬底进行彻底的清洗，清洗后用干燥氮气吹干；
②采用旋涂法在ITO上制备PMMA薄膜形成栅极绝缘层；
③对旋涂好的PMMA薄膜经行加热烘烤；
④采用真空蒸镀制备第一六噻吩过渡层；
⑤采用真空蒸镀制备第一层酞菁铜的有机半导体层；
⑥采用真空蒸镀制备TPBi空穴阻挡层；
⑦采用真空蒸镀制备第二六噻吩过渡层；
⑧采用真空蒸镀制备第二层酞菁铜有机半导体层；
⑨采用真空蒸镀制备源电极和漏电极；⑩将器件在大气环境下进行测试； 实施例2
晶体管的结构如图1所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底1为玻璃，栅电极2为 ITO (180 nm)，栅极绝缘层3为PS (50 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层6均为酞菁铜(25 nm),空穴阻挡层6为TPBi (5 nm)，源电极9和漏电极10均为Au (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例1相似。实施例3
晶体管结构如图ι所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底1为玻璃，栅电极2为ITO (180 nm)，栅极绝缘层3为PVA (2000 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层6均为酞菁铜(25 nm),空穴阻挡层6为BCP (5 nm)，源电极9和漏电极10均为Au (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例1相似。实施例4
晶体管结构如图ι所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底1为玻璃，栅电极2为ITO (180 nm)，栅极绝缘层3为PS (500 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为六噻吩(0. 5 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层8均为酞菁铜(25 nm),空穴阻挡层6为BCP (5 nm)，源电极9和漏电极10均为Au (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例1相似。实施例5
晶体管结构如图ι所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底1为玻璃，栅电极2为ITO (180 nm)，栅极绝缘层3为PMMA (500 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为六噻吩(5 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层8均为酞菁铜(25 nm)，空穴阻挡层为TPBi (5 nm)，源电极和漏电极均为Ag (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例1相似。实施例6
晶体管结构如图ι所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底1为玻璃，栅电极2为ITO (180 nm)，栅极绝缘层3为PMMA(500 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为3-己基取代聚噻吩(2 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层8均为酞菁铜(10 nm)，空穴阻挡层6为TPBi (5 nm)，源电极9和漏电极10均为Au (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例1相似。实施例7
晶体管结构如图ι所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底1为玻璃，栅电极2为ITO (180 nm)，栅极绝缘层3为PMMA (500 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层8均为并五苯(100 nm),空穴阻挡层6为BCP (5 nm)，源电极9和漏电极10均为Au (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例1相似。实施例8
晶体管结构如图2所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底1为硅片，栅电极2为硅(300 nm)，栅极绝缘层3为Si02 (200 nm)，第一过渡层4和第二过渡层7均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层5和第二有机半导体层8均为酞菁铜(25 nm),空穴阻挡层6为TPBi (5 nm)，源电极9和漏电极10均为Au (50 nm)。该有机薄膜晶体管的制备方法如下
①先对硅衬底进行彻底的清洗，清洗后用干燥氮气吹干；
②采用热氧化或者气相沉积的方法生成一层Si02作为栅极绝缘层；
③在Si02表面通过真空蒸镀或者溅射的方法制备源电极和漏电极；
④采用真空蒸镀制备第一六噻吩过渡层；
⑤采用真空蒸镀制备第一酞菁铜有机半导体层；
⑥采用真空蒸镀制备TPBi空穴阻挡层；
⑦采用真空蒸镀制备第二六噻吩过渡层；
⑧采用真空蒸镀制备第二酞菁铜有机半导体层；
⑨将晶体管在大气环境下进行测试； 实施例9
晶体管结构如图2所示。晶体管各层的材料和厚度为采用硅衬底，栅电极为硅(300 nm)，栅极绝缘层为Si02 (200 nm)，第一过渡层和第二过渡层均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层和第二有机半导体层均为酞菁铜(25 nm)，空穴阻挡层为TPBi (5 nm)，源电极和漏电极均为Ag (10 nm)。晶体管的制备流程与实施例8相似。实施例10
晶体管结构如图2所示。晶体管各层的材料和厚度为采用硅衬底，栅电极为硅(300 nm)，栅极绝缘层为Si02 (200 nm)，第一过渡层和第二过渡层均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层和第二有机半导体层均为酞菁铜(25 nm)，空穴阻挡层为Bphen (5 nm)，源电极和漏电极均为Au (300 nm)。晶体管的制备流程与实施例8相似。实施例11
晶体管结构如图2所示。晶体管各层的材料和厚度为采用硅衬底，栅电极为硅(300 nm)，栅极绝缘层为Si02 (200 nm)，第一过渡层和第二过渡层均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层和第二有机半导体层均为酞菁铜(25 nm)，空穴阻挡层为BCP (0.5 nm)，源电极和漏电极均为Au (300 nm)。晶体管的制备流程与实施例8相似。实施例12
晶体管结构如图2所示。晶体管各层的材料和厚度为采用硅衬底，栅电极为硅(300 nm)，栅极绝缘层为Si02 (200 nm)，第一过渡层和第二过渡层均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层和第二有机半导体层均为并五苯(25 nm)，空穴阻挡层为BCP (20 nm)，源电极和漏电极均为Au (300 nm)。晶体管的制备流程与实施例8相似。实施例13
晶体管结构如图1所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底为玻璃，栅电极为Al (10nm)，栅极绝缘层为PMMA (500 nm)，第一过渡层和第二过渡层均为六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层和第二有机半导体层均为并五苯(100 nm)，空穴阻挡层为BCP (5 nm)，源电极和漏电极均为Au (50 nm)。该有机薄膜晶体管的制备方法如下
①先对玻璃衬底进行彻底的清洗，清洗后用干燥氮气吹干；
②在玻璃衬底表面通过真空蒸镀制备一层Al导电薄膜层作为栅极；
③采用真空蒸镀制备一层LiF作为栅极绝缘层；
④采用真空蒸镀制备第一六噻吩过渡层；
⑤采用真空蒸镀制备第一并五苯有机半导体层；
⑥采用真空蒸镀制备BCP空穴阻挡层；
⑦采用真空蒸镀制备第二六噻吩过渡层；
⑧采用真空蒸镀制备第二并五苯有机半导体层；
⑨采用真空蒸镀制备源电极和漏电极；
⑩将晶体管在大气环境下进行测试； 实施例14
晶体管结构如图1所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底为玻璃，栅电极为Al (100 nm)，栅极绝缘层为LiF (500 nm)，第一过渡层和第二过渡层均为氯代六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层和第二有机半导体层均为并五苯(100 nm)，空穴阻挡层为Bphen (10 nm)，源电极和漏电极均为Au (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例13相似。实施例15
晶体管结构如图1所示。晶体管各层的材料和厚度为衬底为玻璃，栅电极为Al (100 nm)，栅极绝缘层为LiF(500 nm)，第一过渡层和第二过渡层均为氯代六噻吩(2 nm)，第一有机半导体层为酞菁铜(25 nm)，第二有机半导体层为并五苯(100 nm)，空穴阻挡层为Bphen (10 nm)，源电极和漏电极均为Au (50 nm)。晶体管的制备流程与实施例13相似。
权利要求
1.一种空穴传输型有机薄膜晶体管，其结构为底栅顶接触式或底栅底接触式，包括衬底、栅电极、栅极绝缘层、第一过渡层、P型有机半导体层、源电极和漏电极，其特征在于所述P型有机半导体层包括第一有机半导体层和第二有机半导体层，在第一有机半导体层和第二有机半导体层间设有空穴阻挡层，在空穴阻挡层和第二有机半导体层间设有第二过渡层。
2.根据权利要求1所述的空穴传输型有机薄膜晶体管，其特征在于所述第一过渡层和所述第二过渡层均由噻吩类有机材料制成，厚度为0. 5^5 nm。
3.根据权利要求1或2所述的空穴传输型有机薄膜晶体管，其特征在于所述空穴阻挡层由空穴阻挡材料的一种或多种构成，厚度为0. 5^20 nm，所述的空穴阻挡材料包括金属有机配合物、吡啶类、邻菲咯啉类、噁二唑类、咪唑类化合物材料。
4.根据权利要求1所述的空穴传输型有机薄膜晶体管，其特征在于所述第一半导体层和第二半导体层为空穴传输型有机半导体材料中的一种或两种，每一层的厚度为 (Γιοο nm，所述空穴传输型有机半导体材料包括芳香族类化合物、噻吩类材料、酞菁染料。
5.根据权利要求1所述的空穴传输型有机薄膜晶体管，其特征在于所述栅极绝缘层由无机绝缘材料或有机绝缘材料制成，厚度为5(T2000 nm。
6.根据权利要求1所述的空穴传输型有机薄膜晶体管，其特征在于所述栅电极、源电极和漏电极为金属或者导电薄膜，其中，源电极和漏电极厚度为1(T300 nm。
7.—种空穴传输型有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤①先对衬底进行彻底的清洗，清洗后干燥；②在衬底表面制备栅电极；③在栅电极上面制备栅极绝缘层并对绝缘层进行处理；④在所述栅极绝缘层上制备第一过渡层；⑤在过渡层上制备第一有机半导体层；⑥制备空穴阻挡层；⑦在所述空穴阻挡层上制备第二过渡层；⑧在第二过渡层上制备第二有机半导体层；⑨在第二有机半导体层上制备源电极和漏电极；步骤②③④⑤⑥⑦⑧⑨中所述的有机半导体层、过渡层、电极层和栅极绝缘层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、射频溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式形成。
8.—种空穴传输型有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤①先对衬底进行彻底的清洗，清洗后干燥；②在衬底表面制备栅电极；③在栅电极上面制备栅极绝缘层并对绝缘层进行处理；④在所述栅极绝缘层上制备源电极和漏电极；⑤在源电极和漏电极间制备第一过渡层；⑥在源电极、漏电极、第一过渡层上制备第一有机半导体层；⑦在第一有机半导体层上制备空穴阻挡层；⑧在所述空穴阻挡层上制备第二过渡层；⑨在第二过渡层上制备第二有机半导体层；步骤②③④⑤⑥⑦⑧⑨中所述的有机半导体层、过渡层、电极层和栅极绝缘层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、射频溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式形成。
全文摘要
本发明公开了一种空穴传输型有机薄膜晶体管及其制备方法。所述空穴传输型有机薄膜晶体管，其结构为底栅顶接触式或底栅底接触式，包括衬底、栅电极、栅极绝缘层、第一过渡层、P型有机半导体层、源电极和漏电极，所述P型有机半导体层包括第一有机半导体层和第二有机半导体层，在第一有机半导体层和第二有机半导体层间设有空穴阻挡层，在空穴阻挡层和第二有机半导体层间设有第二过渡层。本发明采用一层空穴阻挡层插入有机功能层中间将传统的单沟道传输变为双层沟道传输，在绝缘层及空穴阻挡层上分别制备一层过渡层提高了两层有机功能层结晶程度来达到接近单晶有机晶体管的高迁移率特性，从而大幅的降低了制备成本，更适宜大规模产业化生产。
文档编号H01L51/40GK102332533SQ20111027874
公开日2012年1月25日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者于军胜, 于欣格, 蒋亚东, 蔡欣洋 申请人:电子科技大学