制造有机场效应晶体管的方法和有机场效应晶体管的制作方法
【专利摘要】公开一种制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：在基底上设置栅电极(1)和分配给所述栅电极(1)以电绝缘的栅极绝缘层(2)，在所述栅极绝缘层(2)上沉积第一有机半导体层(3)，在所述第一有机半导体层(3)上产生第一电极(4)和分配给所述第一电极(4)以电绝缘的电极绝缘层(5)，在所述第一有机半导体层(3)和所述电极绝缘层(5)上沉积第二有机半导体层(6)，和在所述第二有机半导体层(6)上产生第二电极(7)，其中在所述第一有机半导体层(3)上产生所述第一电极(4)和所述电极绝缘层(5)的所述步骤和在所述第二有机半导体层(6)上产生所述第二电极(7)的所述步骤中的至少一个包括分别在所述第一和第二有机半导体层(3、6)上光刻结构化的步骤。另外，提供一种有机场效应晶体管和一种电子开关装置。
【专利说明】制造有机场效应晶体管的方法和有机场效应晶体管
【技术领域】
[0001]本发明涉及制造有机场效应晶体管的方法和有机场效应晶体管。
【背景技术】
[0002]为了实现基于有机半导体元件的柔性和透明的电子组件，必须开发能胜任的和稳健的有机晶体管。通过垂直有机场效应晶体管提供了一种有前景的方法。
[0003]由三种电极，即栅电极、源电极和漏电极，形成通常作为场效应晶体管)。在乂0？2！'中，源电极和漏电极通过有机半导体彼此连接。栅电极通过绝缘层(111811131:010与源电极和漏电极隔开。的元件作为堆叠体形成在基底上，其中该堆叠体具有以下层序列之一:基底/栅电极/绝缘层/源电极/漏电极或基底/漏电极/源电极/绝缘层/栅电极。有机半导体总是布置在源电极和漏电极之间。另外，其可布置在绝缘层和源电极之间。已知两种用于制造的方法:材料的自组(860-01'职1112211:1011)和技术结构化(1:6011111081，例如吏用萌罩(8^18(10界 1118810。
[0004]文献10 2010/113163八1公开了垂直有机场效应晶体管及其制造方法。该晶体管包括封闭在介电层和有源元件之间的图案化电极结构。该有源元件为有机半导体或无定形半导体。该电极结构通过使用嵌段共聚物材料作为图案化掩模而图案化。由此可选择图案化层的厚度和横向特征尺寸。
[0005]形成具有图案化导电层的有机器件的方法公开在文献冊2011/139774中。该方法包括将有机层沉积在基底上并用光刻胶如!'6810)溶液涂布该有机层以形成可光图案化的层的步骤。所述光刻胶溶液包含氟化光刻胶材料和氟化溶剂。照射该可光图案化的层的所选部分以形成图案。将导电层涂布在该有机层之上。将该导电层的一部分除去以形成图案化导电层。
[0006]1(.他匕皿11? 等，八卯 116(1 ？1178108
页(2006)公开了一种有机发光晶体管。栅电极布置在基底上且被栅极绝缘层覆盖。半导体层涂布在该栅极绝缘层上。源电极、绝缘层和空穴传输层布置在该半导体层上。另外，所述晶体管包括发光层和漏电极。
[0007]文献…2009/0315043八1公开了一种如下的有机发光晶体管，其具有源电极层、朝向该源电极层的漏电极层和在该源电极层和该漏电极层之间形成的有机发光层。
[0008]需要提供一种如下的晶体管设计，其允许在该器件中的高电流密度且其能够以简单和可控的方式制造。
【发明内容】
[0009]一个目的在于提供制造有机场效应晶体管的方法和有机场效应晶体管，其中所述有机场效应晶体管具有高电流密度。
[0010]通过根据独立权利要求1所述的方法和根据独立权利要求6所述的有机场效应晶体管而实现该目的。本发明的有利实施方式为从属权利要求的主题。
[0011]根据一个方面，提供一种制造有机场效应晶体管的方法，其包括以下步骤:在基底上提供栅电极和分配给所述栅电极以电绝缘的栅极绝缘层，在所述栅极绝缘层上沉积第一有机半导体层，在所述第一有机半导体层上产生第一电极和分配给所述第一电极以电绝缘的电极绝缘层，将第二有机半导体层沉积在所述第一有机半导体层和所述电极绝缘层上，和在所述第二有机半导体层上产生第二电极，其中在所述第一有机半导体层上产生所述第一电极和所述电极绝缘层的步骤和在所述第二有机半导体层上产生所述第二电极的步骤中的至少一个包括分别在所述第一和第二有机半导体层上光刻结构化的步骤。
[0012]根据另一个方面，提供如下的有机场效应晶体管，其包括第一电极和第二电极，所述电极提供源电极和漏电极，栅电极，设置在所述栅电极和所述第一电极之间的栅极绝缘层，设置在所述第一和第二电极之间的电极绝缘层，设置在所述栅极绝缘层和所述第一电极之间的第一有机半导体层，和设置在所述第一有机半导体层和所述第二电极之间的第二有机半导体层，其中所述第一和第二有机半导体层被构造成传输相同类型的电荷载流子，即空穴和电子。
[0013]本发明涉及垂直晶体管设计。第一和第二电极中的每个提供用于施加电压到所述晶体管的触点。所述栅电极提供用于控制所述晶体管的状态的触点。通过所述电极绝缘层，降低所述晶体管的并联电阻且增加在接通状态下的电流与断开状态下的电流之间的比率。
[0014]已知使用荫罩制造V0FET。这些V0FET具有小的比边长(specific edge length)。在光刻结构化的情况下，在使用技术完全可控的步骤时可使边长最大化。本发明提供不需要复杂的光刻设备的高性能器件。具有约lym的分辨率和对齐登记(alignmentregistry)的常规设备对于制造晶体管绰绰有余。
[0015]在空穴传输层(HTL)中，空穴的迁移率大于电子的迁移率。在电子传输层(ETL)中，电子的迁移率大于空穴的迁移率。
[0016]第一和第二有机半导体层在单独的步骤中产生。第一和第二有机半导体层中的至少一个可完全由基质材料制成。在第一或第二电极之一与有机半导体材料的界面处存在结，即肖特基势鱼(Schottky barrier)。该结取决于电极(充当源电极或漏电极)的极性，但并不取决于电极在晶体管中的位置。肖特基势垒通过来自栅极绝缘层的场进行调制。如果相邻有机半导体层的材料未被掺杂，则仅形成注入势垒，并且没有注入层。仅在这种情况下，在第一电极和第二电极之间的通路主要用于传输。
[0017]可选地，所述第一或第二有机半导体层中的至少一个为掺杂的，其产生不对称的晶体管。掺杂层包含基质材料和至少一种掺杂剂。该掺杂层可由基质材料和一种掺杂剂制成，该掺杂剂优选占基质材料的大于90% (摩尔)，甚至更优选大于95摩尔％。如果所述有机半导体层中的一者或两者是掺杂的，则所述第一和第二有机半导体层优选包含被构造成传输相同类型的电荷载流子的基质材料。甚至更优选两层有机基质材料都为相同材料。
[0018]优选所有有机半导体材料都具有等于或小于2eV，优选小于1.85eV的单重态激发能，和/或禁阻单重态跃迁。由吸收峰(单重态峰峰值)的波长的光子能量计算单重态激发能，这意味着发光小于1.83eV加键能，其通常在红外区。因此，所述材料不发射可见光。
[0019]在所述方法的一个优选的实施方式中，所述第一和第二有机半导体层包含相同的有机基质材料。所述第一和第二有机半导体层中的至少一个可由所述有机基质材料制成。
[0020]可选地或另外地，在所述方法的一个实施方式中，用第一亚电极(sub-electrode)部分产生第一电极和用第二亚电极部分产生第二电极，所述多个亚电极部分布置在重叠亚电极部分的分离的组中，其中用至少一个与至少一个第二亚电极部分重叠的第一亚电极部分产生重叠亚电极部分的每个分离的组。两种电极的亚电极部分相对应；如果重叠区域大于不重叠区域，则一一对应，或如果重叠区域小于不重叠区域，则一一或一二相邻(其中末端可为偶数或奇数)。在第一种情况下，第二电极的亚电极的宽度优选大于第一电极的亚电极的亚电极宽度。
[0021]优选地，两种电极的亚电极部分彼此平行地布置。由此在保持低串联电阻的情况下提供最低电容的最佳效果。
[0022]在一个优选的实施方式中，在所述第一有机半导体层上产生所述第一电极和所述电极绝缘层的步骤包括以下步骤:在所述第一有机半导体层上沉积第一光刻胶层，通过使所述第一光刻胶层图案化而限定用于所述第一电极的电极区域，由此提供第一光刻胶图案，在所述第一光刻胶图案上沉积第一导电层，在所述第一导电层上沉积绝缘层，和以剥离(lift-off)工艺除去所述第一光刻胶图案，由此产生所述第一电极和所述电极绝缘层。
[0023]在又一实施方式中，在所述第二有机半导体层上产生所述第二电极的步骤包括以下步骤:在所述第一有机半导体层上和在所述电极绝缘层上沉积第二光刻胶层，通过使所述第二光刻胶层图案化而限定用于所述第二电极的电极区域，由此提供第二光刻胶图案，在所述第二光刻胶图案上沉积第二未图案化的有机半导体层，在所述第二未图案化的有机半导体层上沉积第二导电层，和以剥离工艺除去所述第二光刻胶图案，由此产生所述第二有机半导体层和所述第二电极。可选地，所述第二电极的沉积可在除去所述图案化的第二光刻胶层之后进行。
[0024]为了产生所述第一电极和/或第二电极，图案化可包括固化一部分并除去未固化的部分。所述第一光刻胶层和/或第二光刻胶层可作为双层形成。包括第一和/或第二光刻胶层的沉积、图案化和去除的步骤在常压下进行。不需要惰性气体气氛。可通过另外的等离子体蚀刻步骤除去第一和/或第二光刻胶层。
[0025]所述第一电极可具有第一亚电极部分和所述第二电极具有第二亚电极部分，所述多个亚电极部分布置在重叠亚电极部分的分离的组中，其中重叠亚电极部分的每个分离的组包括至少一个与至少一个第二亚电极部分重叠的第一亚电极部分。即使第一和第二半导体层不包含相同的有机基质材料，也可通过这种实施方式实现本发明的目的。如果实施该实施方式，则第一和第二有机半导体材料不必要包含相同的有机基质材料。所述至少一个第一亚电极部分和所述至少一个第二亚电极部分中的每个与各自相邻的亚电极部分隔开。另外，所述至少一个第一亚电极部分和所述至少一个第二亚电极部分可具有不同的宽度。
[0026]经由所述第一和第二有机半导体层在所述第一和第二电极之间形成的电流通路可为单极的。因此，穿过所述层的电流可仅由一种类型的电荷载流子即电子或空穴提供。
[0027]所述第一和第二有机半导体层可包含相同的有机基质材料。
[0028]所述第一和第二有机半导体层可由小分子材料制成。
[0029]所述第一和第二有机半导体层可彼此直接接触。
[0030]所述第二有机半导体层可设置在所述电极绝缘层和所述第二电极之间。
[0031]所述栅电极与第一电极中的至少一个和/或所述第二电极可不透光。这确保环境光不会影响晶体管的性能。
[0032]至少一个选自第一电极、第二电极和栅电极的电极由金属材料制成。所述金属材料可为金或铝。由金属材料制成的电极具有低电阻，同时可施加具有高频的高功率。
[0033]所述晶体管可包含由电掺杂材料制成的掺杂材料层，所述掺杂材料层设置在第一电极和第一有机半导体层之间。可选地或另外地，由电掺杂材料制成的另一掺杂材料层设置在第二电极和第二有机半导体层之间。
[0034]通常对于由从栅电极到源和漏电极的不同电场引起的正和负^具有不对称的响应，这归因于源和漏电极距栅极绝缘层的距离不同。发现通过在源和漏电极中的一个与相邻有机半导体层之间使用包含掺杂剂材料的薄层，可以控制该不对称性。优选地，所述包含掺杂材料剂的薄层具有小于5=0的厚度。其可为由掺杂剂材料组成的层，其中所述厚度优选小于2.511111。其也可为包含有机半导体材料和掺杂剂材料的层，所述掺杂剂材料在所述层中以小于5摩尔％，优选小于2摩尔％的比率存在。
[0035]所述掺杂剂材料优选为电掺杂剂。电掺杂剂被分类成掺杂剂和掺杂剂。电掺杂在本领域中是公知的，示例性参考文献是&10等人，八卯1.91178.匕丨七(应用物理快报)第79卷，第4040页(2001) ；8—七2等人，八卯1.户一.161:1:.(应用物理快报)第 73 卷，第 729 页(1998)
第 3858 页(2003)等人，(?6?.(化学综述)第 107 卷，第 1233 页(2007) ；^8
2005040390^1 ；^8 2009179189八。示例性『掺杂剂是:四氟-四氰基醌二甲烷(柯扣购)；2，2’ -(全氟萘-2，6- 二亚基)丙二臆；2，2’，2 〃 -(环丙烧-1, 2，3- 二亚基)二(2-(对氰基四氟苯基)乙腈优选的化合物是含有氰基基团的有机分子。示例性11-掺杂剂是:吖啶橙碱(八08)；四(1, 3，4，6，7，8-六氢-2?-嘧啶并[1, 2-^]嘧啶合)二钨(11)(胃仏卯)4)；3，6-双-(二甲基氨基)-吖啶；双(乙烯-二硫代)四硫富瓦烯。
[0036]可提供包含有机场效应晶体管的电子开关装置。
[0037]可提供不可渗透的第一电极、第二电极和电极绝缘层。第一和第二电极以及电极绝缘层应优选足够厚以形成封闭层。优选地，第一和第二电极以及电极绝缘层未被间断或穿孔，或未被无规间断，而是被光刻图案化。另外，电极绝缘层不允许在标准操作条件下电荷载流子穿过其的任何明显隧穿。
[0038]提供多种优势，例如所述方法允许重叠电容减小。可容易地改进注入。即使在较高频率下，电流密度也可较高。在一些实施方式中，在不对称器件中通过掺杂触点之一可进一步增大高电流。包含氟化光刻胶和/或常规(非氟化)光刻胶的这两个光刻胶层，允许在不显著影响有机半导体材料的情况下精确且稳健地光刻图案化完全不同类型的有机半导体材料。这使得能够制造互补电路(使用和『通道晶体管另外，可在具有大于105的高开/关比率的常规平面场效应晶体管的10倍、20倍或更高增益下容易地制造晶体管。
[0039]用于第一和第二半导体层的优选『型半导体是:并五苯，二萘并噻吩并噻吩 ，另外0阶丁衍生物例如(通常，，金属-酞菁如？。、。？。)，花，例如二茚并茈①〗?)、四丙基-四苯基-二茚并茈(^4^4-01^) 0用于第一和第二半导体层的优选 11-型半导体是 460、070, 011？0? ？16011？0? 柯。？。、二茚并茈(01^)。
[0040]在本发明的另一实施方式中，提供一种如下的电路，其包含:
[0041〕-至少一个包含11-型材料的11-型和
[0042]-至少一个包含1)-型材料的型丁。
[0043]优选所述第一和第二有机半导体层各自由一种半导体材料组成。可选地或另外地，形成所述电极的层可在所述型和『型之间共用。
[0044]对于具有高粗糙度(例如，粗糙度大约为层厚度本身的量级)的生长层的材料，例如并五苯，优选保持这些层是薄的，优选比6011111薄，更优选比4011111薄。这确保良好的可加工性。
[0045]根据一个方面，可提供双层光刻胶和使用双层光刻胶以使有机半导体材料图案化的方法。将所述双层光刻胶施加在有机半导体材料的层上。所述双层光刻胶由基于氟的光刻胶的层和不基于氟的光刻胶组成，所述基于氟的光刻胶的层接触待图案化的有机半导体材料。在该组合的情况下，可以使大多数不同种类的有机半导体材料图案化；非限制性实例是并五苯、060、211？。等。
[0046]所述光刻图案化步骤可包括以下步骤中的至少一些:在所述半导体层上沉积所述基于氟的光刻胶；在所述基于氟的光刻胶层上沉积所述(不基于氟的)光刻胶；照射(暴露)所述基于氟的光刻胶层和所述不基于氟的光刻胶层；使所述不基于氟的光刻胶图案显影；使所述基于氟的光刻胶图案显影；在这样图案化的光刻胶层之上沉积另外的有机或无机层；和通过剥离所述基于氟的光刻胶和所述不基于氟的光刻胶以使所述另外的有机层或无机层图案化。一些或所有步骤可在大气压力下进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]在下文中，将参照附图通过实施例更详细地描述实施方式。在附图中显示:
[0048]图1为垂直有机场效应晶体管的不意图，
[0049]图2为另一垂直有机场效应晶体管的不意图，
[0050]图3为电极构造的示意图，
[0051]图4为具有并五苯作为有机材料的1)-型乂0？21对于不同偏压的‘XV曲线，
[0052]图5为与在图4中相同的晶体管作为以安培(右侧)表示的和作为⑶―6)1/2八(左侧)表示的的函数的源漏电流，
[0053]图6为具有060作为有机材料的广型对于不同偏压的‘XV曲线，
[0054]图7为与在图6中相同的晶体管作为以安培(右侧)表示的和作为⑶―6)1/2八(左侧)表示的的函数的源漏电流，
[0055]图8为在常规中在源和漏电极之间具有一定距离的情况下电荷载流子的迁移率的标度，和
[0056]图9为在中电荷载流子的电流(互导的标度。
【具体实施方式】
[0057]图1显示包括多层的垂直有机场效应晶体管的示意图。该晶体管包括在其上沉积栅极绝缘层2的栅电极1。第一有机半导体层3布置在栅极绝缘层2上。另外，提供第一电极4、电极绝缘层5和第二有机半导体层6。在该晶体管之上布置第二电极7。该晶体管可布置在基底(未示出)上。
[0058]图2显示另一晶体管设计的示意图。在该实施方式中，第二电极7和电极绝缘层5由第二有机半导体层6分开。第二电极7和第二有机半导体层6具有相同的横向尺寸。
[0059]图3显示电极构造的示意图。第一电极4具有第一亚电极部分8，和第二电极7具有第二亚电极部分9。所述多个亚电极部分8、9布置在重叠亚电极部分10的分离的组中。重叠亚电极部分10的每个分离的组包括至少一个与至少一个第二亚电极部分9重叠的第一亚电极部分8。使第一亚电极部分8的宽度11优化到尽可能小以在第一和第二电极4、7之间获得最低可能的电容，但足够大以收集由电荷载流子的迁移率限制的电流。第二亚电极部分9的宽度12大于宽度11且使其对于最低电容(源-漏电容)优化，同时足够大以不会显著地限制电流。优选地，部分4.1和7.1不重叠。优选亚电极部分8、9彼此平行(电极内和电极间平行)，因为这产生最低串联电阻和最高重叠长度(有效面积)。
[0060]下文中，公开制造晶体管的方法。首先，提供由硅制成的栅电极1(同时充当基底)，其还充当以下层的基底。典型的基底材料是玻璃，聚乙烯，用于箔片、栅极材料的其它常见聚合物:IT0、Pedot:PSS、A1、所有空气稳定的金属、碳纳米管、石墨烯。栅电极1可为掺杂的。栅电极1涂有由氧化铝制成的栅极绝缘层2。栅极绝缘层2可例如通过印刷方法、原子层沉积等施加到栅电极1。在施加第一有机半导体层3之前，将栅极绝缘层2的表面在多个步骤中清洁。然后，将第一光刻胶层沉积在第一有机半导体层3上。第一光刻胶层包含用于保护第一有机半导体层3的有机材料的专用漆。在照射并加工(通过除去未固化部分来图案化)第一光刻胶层之后，蒸气沉积金层以提供第一(源)电极4。在下一步骤中，沉积电极绝缘层5。例如，通过经由磁控溅射在第一电极4上沉积的二氧化硅层来提供绝缘。第一光刻胶层、第一电极4和电极绝缘层5的不需要的部分以剥离工艺除去。将第二光刻胶层沉积、照射并加工以构造第二电极7。优选包含与第一有机半导体层3相同的基质材料的第二有机半导体层6被沉积在第二光刻胶层上。在第二有机半导体层6上,沉积第二(漏)电极7。最后，第二光刻胶层、第二有机半导体层6和第二电极7的不需要的部分在剥离工艺中除去，限定层6和7。第一和第二有机半导体层3、6可为例如包含C60的电子传输层或例如包含并五苯的空穴传输层。
[0061]在一个实施例中，将具有23nm厚A1203层的n-Si晶片用作基底和栅电极及栅极绝缘层。将晶片在超声波浴中用异丙醇(IPA)清洁5分钟且另外臭氧等离子体蚀刻10分钟。将晶片在HMDS(六甲基二硅氮烷)的溶液中浸泡30分钟以在另外的旋转冲洗IPA (lOOOrpm，30秒)的情况下增强有机层的附着(该步骤是任选的)。将25nm并五苯通过来自Namlab (德国纳米电子材料实验室)的ALD沉积在A1203侧，在其上以30秒和3000rpm旋涂1 μ m厚的来自Orthogonal公司的Ortho 310层。在Ortho 310层之上继续来自microresist (微刻胶)的Ma P 1210的第二涂布(30秒，3000rpm)，形成双层光刻胶。将两种光刻胶在黄光(光刻室(lithography room))下在22°C下加工。将样品在黄光(光刻室)、22°C下静置10分钟。
[0062]使用光刻机(mask aligner)(指杆筛(finger grid),指杆长度200 μ m、横向尺寸为30 μ m和50 μ m)，将样品暴露(例如，暴露到汞灯i_线(365nm)，剂量35mJ/cm2)，以形成源电极，时间=0.6s，且在黄光(光刻室)下在22°C下在NaOH水溶液中显影17秒(NaOH溶液从供应商(micro-resist)处定购，其缩写是ma_D 331),以使上光刻胶层图案化。
[0063]然后，将样品在HFE 7300中浸泡3分钟30秒，在HFE 7300中后续冲洗30秒(来自Orthogonal公司的溶剂),以使下光刻胶层图案化。
[0064]使用乂呢将3011111厚八IX层沉积为第一电极。通过即-溅射沉积10011111厚的3102层。通过在7300中在具有氮气的手套箱中剥离12小时来实现八11#102的图案化。
[0065]然后是第二光刻步骤，在30秒和300011)111下旋涂01'让0 310，和在30秒和300011)111(黄光，220下后续涂布此-？ 1210。使样品静置10分钟。此外，使用光刻机，将光刻胶暴露0.6秒(汞灯1-线(36511111)，剂量35111了八1112，指杆筛(指杆筛，指杆长度200 4 III，横向尺寸为30 4 111和50^111)0在版10?溶液(版10?从供应商处定购，其缩写为11121-0 331，黄光(光刻室)，220中进行显影。通过浸泡到！！而7300 (3分钟30秒)中且随后在7300中冲洗30秒(溶剂来自01:1108011211公司)而除去未显影的光刻胶。
[0066]在之上沉积(^12)2511111厚的并五苯层，接着沉积3011111厚的八11层作为第二电极。在具有氮气的手套箱(漫射环境光，220中在7300中历时12小时进行剥离工艺，使并五苯和八11层图案化。
[0067]电子转移曲线示于图4和图5中。可以看出，所获得的晶体管具有近乎理想的性能。对于并五苯获得〉0.3(^778的高电荷载流子迁移率。这些结果非常令人预期不到，因为将预期至少光刻工艺将使有机层劣化。
[0068]在另一实施例中，使用与上述相同的步骤制造具有060作为有机半导体的11-型
V。冊丁。
[0069]11-型70？21'的电子转移曲线示于图6和图7中。可以看出，所获得的晶体管具有近乎理想的性能。对于060获得〉的高电荷载流子迁移率。这些结果非常令人预期不到，因为将预期至少光刻工艺将使有机层劣化。
【权利要求】
1.一种制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括以下步骤: -在基底上设置栅电极(I)和分配给所述栅电极(I)以电绝缘的栅极绝缘层(2)， -在所述栅极绝缘层(2)上沉积第一有机半导体层(3)， -在所述第一有机半导体层(3)上产生第一电极(4)和分配给所述第一电极(4)以电绝缘的电极绝缘层(5)， -在所述第一有机半导体层(3)和所述电极绝缘层(5)上沉积第二有机半导体层(6)，和 -在所述第二有机半导体层(6)上产生第二电极(7)， 其中在所述第一有机半导体层(3)上产生所述第一电极(4)和所述电极绝缘层(5)的步骤和在所述第二有机半导体层(6)上产生所述第二电极(7)的步骤中的至少一个包括分别在所述第一和第二有机半导体层(3、6)上光刻结构化的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二有机半导体层(3、6)包含相同的有机基质材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中用第一亚电极部分(8)产生所述第一电极(4)，和用第二亚电极部分(9)产生所述第二电极(7)，所述多个亚电极部分(8、9)布置在重叠亚电极部分(10)的分离的组中，其中用至少一个与至少一个第二亚电极部分(9)重叠的第一亚电极部分(8)产生重叠亚电极部分(10)的每个分离的组。
4.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中在所述第一有机半导体层(3)上产生所述第一电极(4)和所述电极绝缘层(5)的所述步骤包括以下步骤: -在所述第一有机半导体层(3)上沉积第一光刻胶层， -通过使所述第一光刻胶层图案化而限定用于所述第一电极(4)的电极区域，由此提供第一光刻胶图案， -在所述第一光刻胶图案上沉积第一导电层， -在所述第一导电层上沉积绝缘层，和 -以剥离工艺除去所述第一光刻胶图案，由此产生所述第一电极(4)和所述电极绝缘层(5)。
5.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中在所述第二有机半导体层(6)上产生所述第二电极(7)的所述步骤包括以下步骤: -在所述第一有机半导体层(3)上和在所述电极绝缘层(5)上沉积第二光刻胶层，-通过使所述第二光刻胶层图案化而限定用于所述第二电极(7)的电极区域，由此提供第二光刻胶图案， -在所述第二光刻胶图案上沉积第二未图案化的有机半导体层， -在所述第二未图案化的有机半导体层上沉积第二导电层，和-以剥离工艺除去所述第二光刻胶图案，由此产生所述第二有机半导体层(6)和所述第二电极(7)。
6.—种有机场效应晶体管,其包含: -第一电极⑷和第二电极(7)，所述电极提供源电极和漏电极， -栅电极(1)， -在所述栅电极(I)和所述第一电极(4)之间设置的栅极绝缘层(2)， -在所述第一和所述第二电极(4、7)之间设置的电极绝缘层(5)， -在所述栅极绝缘层(2)和所述第一电极(4)之间设置的第一有机半导体层(3)，和 -在所述第一有机半导体层(3)和所述第二电极(7)之间设置的第二有机半导体层
(6), 其中所述第一和第二有机半导体层(3、6)被构造成传输相同类型的电荷载流子，即空穴和电子。
7.根据权利要求6所述的晶体管，其中所述第一电极(4)具有第一亚电极部分(8)和所述第二电极(7)具有第二亚电极部分(9)，所述多个亚电极部分(8、9)布置在重叠亚电极部分(10)的分离的组中，其中重叠亚电极部分(10)的每个分离的组包括至少一个与至少一个第二亚电极部分(9)重叠的第一亚电极部分(8)。
8.根据权利要求6或7所述的晶体管，其中所述第一和第二有机半导体层(3、6)包含相同的有机基质材料。
9.根据权利要求6至8中的至少一项所述的晶体管，其中所述第一和第二有机半导体层(3、6)由小分子材料制成。
10.根据权利要求6至9中的至少一项所述的晶体管，其中所述第一和第二有机半导体层(3、6)彼此直接接触。
11.根据权利要求6至10中的至少一项所述的晶体管，其中所述第二有机半导体层(6)被设置在所述电极绝缘层(5)和所述第二电极(7)之间。
12.根据权利要求6至11中的至少一项所述的晶体管，其中所述栅电极(I)与所述第一电极(4)中的至少一个和所述第二电极(7)不透光。
13.根据权利要求6至12中的至少一项所述的晶体管，其中至少一个选自所述第一电极(4)、所述第二电极(7)和所述栅电极(I)的电极由金属材料制成。
14.根据权利要求6至13中的至少一项所述的晶体管，其还包含以下层中的至少一层: -由电掺杂材料制成的掺杂材料层，所述掺杂材料层被设置在所述第一电极(4)和所述第一有机半导体层(3)之间,和 -由电掺杂材料制成的另一掺杂材料层，所述另一掺杂材料层被设置在所述第二电极(7)和所述第二有机半导体层(6)之间。
15.一种电子开关装置，其包括根据权利要求6至14中的至少一项所述的有机场效应晶体管。
【文档编号】H01L51/05GK104396041SQ201380028226
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】亚历山大·扎希多夫, 比约恩·吕塞姆, 卡尔·利奥, 汉斯·克勒曼 申请人:诺瓦尔德股份有限公司, 德累斯顿工业技术大学