薄膜晶体管、包括其的电子器件、和其制造方法与流程

文档序号:16814322发布日期:2019-02-10 14:09阅读:191来源:国知局
薄膜晶体管、包括其的电子器件、和其制造方法与流程
公开薄膜晶体管、包括其的电子器件、和其制造方法。
背景技术
:平板显示器例如液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示器、电泳显示器等包括一对产生电场的电极和介于其间的电光活性层。液晶显示器(lcd)包括液晶层作为电光活性层,和有机发光二极管(oled)显示器包括有机发射层作为电光活性层。该对产生电场的电极之一通常连接至开关器件并接收电信号,并且电光活性层将电信号转变为光学信号且因此显示图像。平板显示器包括薄膜晶体管(tft)三端子元件作为开关,并且其还包括传输用于控制薄膜晶体管的扫描信号的栅极线和传输待施加至像素电极的数据信号的数据线。在薄膜晶体管之中,已经积极地研究了包括有机半导体例如低分子化合物或聚合物代替无机半导体例如硅(si)的有机薄膜晶体管(otft)。技术实现要素:一些实例实施方式提供能够实现改进的性能的薄膜晶体管。一些实例实施方式提供制造所述薄膜晶体管的方法。根据一些实例实施方式,薄膜晶体管包括栅电极、与所述栅电极重叠的半导体层、以及电连接至所述半导体层的源电极和漏电极。所述半导体层包括第一半导体层和第二半导体层。所述第一半导体层包括第一有机半导体材料。所述第二半导体层相比于所述第一半导体层与所述栅电极间隔得更远。所述第二半导体层包括第二有机半导体材料。所述第二有机半导体材料的homo能级不同于所述第一有机半导体材料的homo能级。在一些实例实施方式中,所述第二有机半导体材料的homo能级可高于所述第一有机半导体材料的homo能级。在一些实例实施方式中,所述第二有机半导体材料的homo能级可比所述第一有机半导体材料的homo能级高至少约0.2ev。在一些实例实施方式中,所述第一有机半导体材料的homo能级可为约4.8ev-约5.3ev,和所述第二有机半导体材料的homo能级可为约5.2ev-约5.6ev。在一些实例实施方式中,所述第一半导体层可比所述第二半导体层厚。在一些实例实施方式中,所述源电极和所述漏电极可接触所述第二半导体层的上表面。在一些实例实施方式中,所述薄膜晶体管可进一步包括在所述栅电极和所述半导体层之间的栅绝缘层,并且所述第一半导体层的下表面可接触所述栅绝缘层。在一些实例实施方式中,所述第一半导体层和所述第二半导体层可具有相同的平面形状。在一些实例实施方式中,所述第一有机半导体材料的电荷迁移率可高于所述第二有机半导体材料的电荷迁移率。在一些实例实施方式中,所述第一有机半导体材料和所述第二有机半导体材料可各自包括稠合多环杂芳族化合物。在一些实例实施方式中,所述第一有机半导体材料的稠合多环杂芳族化合物可包括8个或更多个稠合的环,和所述第二有机半导体材料的稠合多环杂芳族化合物可包括少于8个稠合的环。根据一些实例实施方式,制造薄膜晶体管的方法包括形成栅电极,在所述所述栅电极上形成半导体层,以及形成连接至所述半导体层的源电极和漏电极。所述半导体层的形成包括形成包括第一有机半导体材料的第一半导体层和在所述第一半导体层上形成包括第二有机半导体材料的第二半导体层,且所述第一有机半导体材料的homo能级和所述第二有机半导体材料的homo能级不同。在一些实例实施方式中,所述第二有机半导体材料的homo能级可高于所述第一有机半导体材料的homo能级。在一些实例实施方式中,所述第二有机半导体材料的homo能级可比所述第一有机半导体材料的homo能级高至少约0.2ev。在一些实例实施方式中,所述第一有机半导体材料的homo能级可为约4.8ev-约5.3ev,和所述第二有机半导体材料的homo能级可为约5.2ev-约5.6ev。在一些实例实施方式中,所述源电极和漏电极的形成可在所述半导体层的形成之后进行。所述源电极和所述漏电极的形成可包括在所述第二半导体层上形成导电层和使用蚀刻溶液蚀刻所述导电层。所述第二有机半导体材料的homo能级可高于所述蚀刻溶液的氧化电势。在一些实例实施方式中,所述第二有机半导体材料的homo能级可高于所述蚀刻溶液的氧化电势,和所述第二有机半导体材料的homo能级可小于或等于约5.6ev。在一些实例实施方式中,所述第一有机半导体材料的homo能级可低于所述蚀刻溶液的氧化电势。在一些实例实施方式中,所述第一有机半导体材料的homo能级可高于或等于约4.8ev,和所述第一有机半导体材料的homo能级可低于所述蚀刻溶液的氧化电势。在一些实例实施方式中,所述半导体层的形成可包括形成用于第一半导体层的第一薄膜,形成用于第二半导体层的第二薄膜,以及同时蚀刻所述第一薄膜和所述第二薄膜。根据一些实例实施方式,电子器件包括所述薄膜晶体管。可实现具有高的性能的薄膜晶体管。附图说明图1为显示根据一些实例实施方式的薄膜晶体管的横截面图,和图2-10为显示图1的薄膜晶体管的制造方法的横截面图。具体实施方式下文中将详细描述实例实施方式,并且其可由具有相关领域中的普通知识的人员容易地进行。然而,本公开内容可以许多不同的形式体现并且将不被解释为限于本文中描述的实施方式。当未另外提供定义时,“取代(的)”指的是化合物或基团的氢被如下代替:卤素原子(f、br、cl、或i)、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、氨基甲酰基、巯基、酯基、羧基或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、c1-c20烷基、c2-c20烯基、c2-c20炔基、c6-c30芳基、c7-c30芳烷基、c1-c30烷氧基、c1-c20杂烷基、c3-c20杂芳烷基(杂芳基烷基)、c3-c30环烷基、c3-c15环烯基、c6-c15环炔基、c2-c30杂环烷基、及其组合。如本文中使用的,当未另外提供具体定义时,“杂”指的是包括1-3个选自n、o、s、se、和p的杂原子。在附图中,为了清楚,放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中相同的附图标记始终表示相同的元件。将理解,当一个元件例如层、膜、区域、或基底被称作“在”另外的元件“上”时,其可直接在所述另外的元件上或者也可存在中间元件。相反,当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时,则不存在中间元件。下文中,homo能级是作为距离真空能级的绝对值表示的。此外,当homo能级被称作“深的”、“高的”或“大的”时,homo能级具有基于真空能级的“0ev”的大的绝对值,而当homo能级为“浅的”、“低的”或“小的”时,homo能级具有基于真空能级的“0ev”的小的绝对值。下文中,氧化还原电势是作为绝对值表示的。当氧化还原电势被描述为“高的”或“大的”时,氧化还原电势具有大的绝对值,而当氧化还原电势被描述为“低的”或“小的”时,氧化还原电势具有小的绝对值。下文中,描述根据一些实例实施方式的薄膜晶体管。图1为显示根据一些实例实施方式的薄膜晶体管的横截面图。参照图1,根据一些实例实施方式的薄膜晶体管包括基底110、栅电极124、栅绝缘层140、半导体层154、源电极173、和漏电极175。基底110可为例如透明玻璃、绝缘基底例如聚合物、或硅晶片。所述聚合物可包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、或其组合,但是不限于此。栅电极124形成于基底110上。栅电极124连接至传输栅信号的栅极线(未示出)。栅电极124可例如由金(au)、铜(cu)、镍(ni)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钽(ta)、钛(ti)、其合金、或其组合制成,但是不限于此。然而,当基底110为硅晶片时,栅电极124可为所述硅晶片的掺杂区域。栅电极124可包括一个层或者两个或更多个层。栅绝缘层140形成于栅电极124上。栅绝缘层140可由有机材料或无机材料制成。所述有机材料的实例可包括化合物例如基于聚乙烯醇的化合物、基于聚酰亚胺的化合物、基于聚丙烯酰基的化合物、基于聚苯乙烯的化合物、基于苯并环丁烯(bcb)的聚合物、或其组合,且所述无机材料的实例可包括氮化硅(sinx)、氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、或其组合,但是不限于此。栅绝缘层140可包括例如一个层或者两个或更多个层。半导体层154形成于栅绝缘层140上。半导体层154与栅电极124重叠,而栅绝缘层140设置在其间。半导体层154包括第一半导体层154a和第二半导体层154b。第一半导体层154a可包括直接在栅绝缘层140上的下部半导体层。第一半导体层154a的下表面可接触栅绝缘层140且所述薄膜晶体管的沟道可形成。第一半导体层154a的上表面可接触第二半导体层154b。第二半导体层154b可为设置在第一半导体层154a上的上部半导体层并且相比于所述第一半导体层与所述栅电极间隔得更远。第二半导体层154b的下表面可接触第一半导体层154a,但是不限于此,并且可在第一半导体层154a和第二半导体层154b之间设置另外的半导体层(未示出)。第二半导体层154b的上表面的至少一部分可分别接触源电极173和漏电极175。第一半导体层154a和第二半导体层154b分别包括半导体材料例如有机半导体材料,例如低分子有机半导体材料。第一半导体层154a和第二半导体层154b可包括例如彼此不同的有机半导体材料,例如彼此不同的低分子有机半导体材料。此处,所述低分子有机半导体材料可为具有大于0且小于或等于约3,000g/mol的平均分子量的有机半导体材料。第一半导体层154a可包括第一有机半导体材料,和第二半导体层154b可包括第二有机半导体材料。所述第一有机半导体材料和所述第二有机半导体材料可具有不同的电化学特性。例如,所述第一有机半导体材料的氧化还原电势和所述第二有机半导体材料的氧化还原电势可不同,并且例如,所述第一有机半导体材料的homo能级和所述第二有机半导体材料的homo能级可不同。氧化还原电势可等于从homo电势电化学地除去一个电子所需要的能量,并且因此homo能级可由氧化还原电势获得。例如,homo能级可通过相对地比较公知的有机材料的氧化还原电势和测量的有机材料的氧化还原电势而测量,例如,通过与作为氧化还原电势的一种参考材料的二茂铁/二茂铁盐(ferrocenium)(fc/fc+)的homo能级(约4.8ev)进行比较而测量。或者,homo能级可通过制造有机半导体薄膜和使用紫外光电子能谱法而测量。例如,所述第二有机半导体材料的氧化还原电势可高于所述第一有机半导体材料的氧化还原电势。例如,所述第二有机半导体材料的氧化还原电势可比所述第一有机半导体材料的氧化还原电势高至少约0.1ev。例如,所述第二有机半导体材料的氧化还原电势可比所述第一有机半导体材料的氧化还原电势高至少约0.2ev。例如,所述第二有机半导体材料的homo能级可高于所述第一有机半导体材料的homo能级,例如所述第二有机半导体材料的homo能级可比所述第一有机半导体材料的homo能级高至少约0.1ev,和例如所述第二有机半导体材料的homo能级可比所述第一有机半导体材料的homo能级高至少约0.2ev。例如,所述第二有机半导体材料的homo能级可高于所述第一有机半导体材料的homo能级,和在所述范围内,所述第一有机半导体材料的homo能级可为约4.8ev-约5.3ev,和所述第二有机半导体材料的homo能级可为约5.2ev-约5.6ev。在所述范围内,例如,所述第一有机半导体材料的homo能级可为约4.8ev-约5.2ev,所述第二有机半导体材料的homo能级可为约5.2ev-约5.5ev,和在所述范围内,例如所述第一有机半导体材料的homo能级可为约4.8ev-约5.1ev,和所述第二有机半导体材料的homo能级可为约5.2ev-约5.4ev。这样,由于第二半导体层154b具有相对更高的氧化还原电势和homo能级且因而在后续过程(工艺)期间关于电化学反应例如氧化/还原是更稳定的,并且结果可减少或防止在后续过程期间有机半导体材料的损伤且因而有效地保护半导体层154,因此可实现高性能薄膜晶体管。例如,第一有机半导体材料的电荷迁移率可高于第二有机半导体材料的电荷迁移率。因此,通过保证其中形成薄膜晶体管的沟道的第一半导体层154a的电荷迁移率,可实现高性能薄膜晶体管。例如,所述第一和第二半导体材料的至少一种可为例如包括o、s、se、te、n、或其组合的至少一种的稠合多环杂芳族化合物,例如,包括s、se、te、或其组合的至少一种的稠合多环杂芳族化合物。例如,所述第一和第二有机半导体材料可分别为稠合多环杂芳族化合物。所述第一和第二有机半导体材料可分别为例如包括o、s、se、te、n、或其组合的至少一种(例如s、se、te、或其组合的至少一种)的稠合多环杂芳族化合物。例如,当所述第一和第二有机半导体材料分别为稠合多环杂芳族化合物时,所述第一有机半导体材料可具有比所述第二有机半导体材料的电荷迁移率高的电荷迁移率,例如,比所述第二有机半导体材料的稠合的环多的稠合的环。例如,所述第一有机半导体材料可为例如具有其中大于或等于约八个环稠合(例如8、9、10、11、或12个环稠合)的紧凑的平面结构的稠合多环杂芳族化合物。所述第一有机半导体材料可例如由化学式1a或1b表示。[化学式1a][化学式1b]在化学式1a和1b中,ar1和ar2独立地为亚苯基、亚萘基、或亚蒽基,并且a对应于与ar1和ar2的碳结合的r13的数量,x1-x4独立地为o、s、se、te、或n-ra,其中ra独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c2-c30烯基、取代或未取代的c2-c30炔基、取代或未取代的c7-c30芳烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳氧基(-orb,其中rb为取代或未取代的c6-c30芳基)、取代或未取代的c4-c30环烷基、取代或未取代的c4-c30环烷氧基(-orc,其中rc为取代或未取代的c4-c30环烷基)、取代或未取代的c2-c30杂芳基、酰基(-c(=o)rd,其中rd为取代或未取代的c1-c30烷基)、磺酰基(-s(=o)2re,其中re为取代或未取代的c1-c30烷基)、或者氨基甲酸酯基(-nhc(=o)orf,其中rf为取代或未取代的c1-c30烷基),r1-r13独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c2-c30烯基、取代或未取代的c2-c30炔基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c2-c30杂芳基、取代或未取代的c7-c30芳烷基、取代或未取代的c3-c30杂芳烷基、取代或未取代的c3-c30烷基杂芳基、取代或未取代的c5-c30环烷基、或者取代或未取代的c2-c30杂环烷基,n1为0或1,n2和n3独立地为0、1、2、或3,当n1为0时,n2和n3为1、2、或3,和当n1为1时,n1+n2+n3≥2。例如,r1和r7可为取代的或未取代的且可为例如取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c2-c30杂芳基、取代或未取代的c7-c30芳烷基、取代或未取代的c3-c30杂芳烷基、取代或未取代的c3-c30烷基杂芳基、取代或未取代的c5-c30环烷基、或者取代或未取代的c2-c30杂环烷基。例如,r1和r7可为氟取代的c1-c30烷基。例如,ra可为取代或未取代的c10-c30烷基、取代或未取代的c10-c30烷氧基、取代或未取代的c10-c30烯基、或者取代或未取代的c10-c30炔基,再例如,氟取代的c1-c30烷基、且合乎需要地c1-c30全氟烷基(cnf2n+1,其中n为1-30的整数)、或者氟取代的c10-c30烷基、且合乎需要地c10-c30全氟烷基(cnf2n+1,其中n为10-30的整数)。在化学式1a和1b中,当n1为0时,n2和n3可为1、2、或3的整数,和当n1为1时,n1+n2+n3≥2,和例如当n1为1时,n2和n3两者都可不为0。所述第一有机半导体化合物具有该紧凑的平面型分子结构和因此的充分的在分子之间的堆积和堆叠以及均匀且稳定的氧化电势并且结果,可显示高的电荷迁移率。此外,在化学式1a或1b中,x1和x2、以及x3和x4分别存在于彼此对称的位置中并且因此可改善堆积或堆叠特性。此外,通过在化学式1a或1b中在杂环之间安置至少一个稠合的苯环以扩展共轭结构,并且因此增加分子之间的相互作用,可改善所述稠合多环杂芳族化合物的电荷迁移率和热稳定性。此外,通过在苯环之间安置(多个)杂环,可改善所述稠合多环杂芳族化合物在有机溶剂中的溶解性。所述第一有机半导体材料可具有例如约300-约3,000g/mol的平均分子量。所述第一有机半导体材料可为例如以下化合物,但是不限于此。在所述化合物中,ra1-ra44具有与以上描述的ra相同的定义。在所述化合物中,各苯环、噻吩环、硒吩环、和/或吡咯环的氢可被如下代替:取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c2-c30烯基、取代或未取代的c2-c30炔基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c2-c30杂芳基、取代或未取代的c7-c30芳烷基、取代或未取代的c3-c30杂芳烷基、取代或未取代的c3-c30烷基杂芳基、取代或未取代的c5-c30环烷基、或者取代或未取代的c2-c30杂环烷基。例如,所述第二有机半导体材料可为例如其中少于约八个环稠合例如7、6、5、4、或3个环稠合的稠合多环杂芳族化合物。所述第二有机半导体材料可例如由化学式2a或2b表示。在化学式2a和2b中,x1和x2独立地为o、s、se、te、或n-ra,其中ra为氢、取代或未取代的c1-c12烷基、取代或未取代的c6-c30芳烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c1-c12烷氧基、酰基(-c(=o)rd,其中rd为取代或未取代的c1-c30烷基)、磺酰基(-s(=o)2re,其中re为取代或未取代的c1-c30烷基)、或氨基甲酸酯基(-nhc(=o)orf,其中rf为取代或未取代的c1-c30烷基),r1-r4独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烯基、取代或未取代的c1-c30炔基、取代或未取代的c1-c30杂烷基、取代或未取代的c6-c30芳烷基、取代或未取代的c3-c30杂芳烷基、取代或未取代的c5-c20环烷基、取代或未取代的c2-c30杂环烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、或者取代或未取代的c2-c30杂芳基。所述第二有机半导体材料可例如由化学式2a-1或2b-1表示。在化学式2a-1和2b-1中,r1-r4与以上相同。所述第二有机半导体材料可具有例如约200-约2,000g/mol的平均分子量。所述第二有机半导体材料可为例如以下化合物,但是不限于此。在所述化合物中,oct表示辛基,hep表示庚基,hex表示己基。第一半导体层154a和第二半导体层154b可分别为岛形状的并且同时被蚀刻以具有相同的平面形状。所述第一半导体层和所述第二半导体层可分别具有约1纳米(nm)-约5微米(μm)的厚度。在所述范围内,所述第一半导体层和所述第二半导体层可具有例如约5nm-约3μm、例如约10nm-约2μm、例如约20nm-约1μm、例如约50nm-约500nm的厚度。例如,所述第一半导体层可比所述第二半导体层厚。源电极173和漏电极175形成于半导体层154上。源电极173和漏电极175彼此面对并且半导体层154在其间。源电极173电连接至传输数据信号的数据线(未示出)。源电极173和漏电极175可例如由如下制成:金(au)、铜(cu)、镍(ni)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钽(ta)、钛(ti)、其合金、或其组合,但是不限于此。源电极173和漏电极175可包括例如一个层或者两个或更多个层。下文中,描述制造根据一些实例实施方式的薄膜晶体管的方法。图2-10为显示图1的薄膜晶体管的制造方法的横截面图。参照图2,在基底110上沉积用于栅电极的导电层(未示出)并且将其使用光刻法处理(例如图案化)以形成栅电极124。接着,参照图3,通过在栅电极124上层叠氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氧化铝(al2o3)、或有机绝缘体而形成栅绝缘层140。任选地,可对栅绝缘层140进行表面处理。随后,在栅绝缘层140上顺序地沉积第一半导体薄膜151a和第二半导体薄膜151b。第一半导体薄膜151a可包括第一有机半导体材料,和第二半导体薄膜151b可包括第二有机半导体材料。所述第一和第二有机半导体材料与以上描述的相同。第一半导体薄膜151a和第二半导体薄膜151b可例如通过如下形成:沉积例如热沉积、真空沉积、或激光沉积,或者溶液工艺例如丝网印刷、印刷、压印、旋转流延、浸渍、喷墨印刷、辊涂、滴落流延、喷涂、或者辊印,但是不限于此。随后,参照图4,通过将光刻胶涂布在第二半导体薄膜151b上而形成光刻胶膜50。所述光刻胶可为例如包括基于氟的化合物例如基于氟的聚合物的光刻胶,但是不限于此。然后,参照图5,在光刻胶膜50上方设置掩模(未示出),然后将光刻胶膜50曝光(暴露于光)和显影以形成光刻胶图案50a。随后,参照图6,使用光刻胶图案50a作为掩模同时蚀刻第一半导体薄膜151a和第二半导体薄膜151b两者且因此形成第一半导体层154a和第二半导体层154b。此处,所述蚀刻可为例如干法蚀刻。随后,可除去光刻胶图案50a。然后,参照图7,在第二半导体层154b上沉积用于源电极和漏电极的导电层170。用于源电极和漏电极的导电层170可例如包括金(au)、铜(cu)、镍(ni)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钽(ta)、钛(ti)、其合金、或其组合并且可为一个层或者两个或更多个层。随后,参照图8,将光刻胶涂布在用于源电极和漏电极的导电层170上以形成光刻胶膜60。所述光刻胶可例如为包括基于氟的化合物例如基于氟的聚合物的基于氟的光刻胶,但是不限于此。随后,参照图9,在光刻胶膜60上方设置掩模(未示出),然后,将光刻胶膜60曝光和显影以形成光刻胶图案60a。然后,参照图10,通过将蚀刻溶液(下文中,称作“蚀刻溶液”)供应在光刻胶图案60a和导电层170上而将用于源电极和漏电极的导电层170蚀刻。所述蚀刻可包括氧化包括在用于源电极和漏电极的导电层170中的金属和同时还原包括在所述蚀刻溶液中的组分的电化学反应。例如,当所述蚀刻溶液为金(au)蚀刻溶液(包括i3-)时,所述蚀刻可包括金属的氧化,au=au++e-、和所述蚀刻溶液的还原,i3-+2e-=3i-。所述蚀刻溶液直接接触用于源电极和漏电极的导电层170以及第二半导体层154b的上表面,并且因此期望第二半导体层154b对于所述蚀刻溶液的氧化可为稳定的。例如,包括在第二半导体层154b中的第二有机半导体材料的氧化还原电势可高于所述蚀刻溶液的氧化还原电势,和包括在第二半导体层154b中的第二有机半导体材料的homo能级可高于所述蚀刻溶液的氧化还原电势。例如,当所述蚀刻溶液为金(au)蚀刻溶液(包括i3-)并且i3-的氧化还原电势为约5.1ev时,包括在第二半导体层154b中的第二有机半导体材料的homo能级可高于约5.1ev。例如,所述第二有机半导体材料的homo能级高于所述蚀刻溶液的氧化还原电势,但是可小于或等于约5.6ev。例如,所述第二有机半导体材料的homo能级可在约5.2-约5.6ev的范围内,例如在所述范围内的约5.2-约5.5ev例如约5.2-约5.4ev的范围内。因此,可抑制或防止暴露于所述蚀刻溶液的第二半导体层154b的氧化以减少或防止对半导体层154的损伤。因此,可通过降低由于半导体层154的损伤引起的薄膜晶体管的泄漏电流而实现高性能薄膜晶体管。第一半导体层154a不直接接触所述蚀刻溶液并且因此可与所述蚀刻溶液的氧化还原电势没有关系。例如,包括在第一半导体层154a中的第一有机半导体材料的homo能级可满足高的电荷迁移率。例如,包括在第一半导体层154a中的第一有机半导体材料的homo能级可低于所述蚀刻溶液的氧化还原电势,例如,大于或等于约4.8ev并且低于所述蚀刻溶液的氧化电势。例如,所述第一有机半导体材料的homo能级可在约4.8ev-约5.3ev的范围内,例如在所述范围内的约4.8-约5.2ev、约4.8-约5.1ev、和大于或等于约4.8且小于约5.1ev的范围内。然后,参照图1,通过除去光刻胶图案60a而形成源电极173和漏电极175。虽然已经描述了底栅薄膜晶体管的实例,但是发明构思不限于此,并且可应用于所有薄膜晶体管(例如,顶栅薄膜晶体管、双栅晶体管等)。所述薄膜晶体管可应用于多种电子器件的开关或驱动器件,并且所述电子器件可为例如液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示器、电泳显示器件、有机传感器、或者可穿戴器件(设备)。下文中,参照实施例更详细地说明实施方式。然而,这些实施例是非限制性实例,并且发明构思不限于此。实施例薄膜晶体管的制造实施例1在用sio2覆盖至厚的硅晶片基底上通过真空沉积由化学式a表示的有机半导体(homo:4.9ev)而形成厚的第一半导体薄膜,和通过在其上真空沉积由化学式b表示的有机半导体(homo:5.3ev)而在其上形成厚的第二半导体薄膜。随后,将基于氟的光刻胶涂布在所述第二半导体薄膜上,然后固化和图案化以形成光刻胶图案。然后,使用所述光刻胶图案作为掩模将所述第二半导体薄膜和所述第一半导体薄膜一起一次性地干法蚀刻且因此形成包括第一半导体层和第二半导体层的半导体层。随后,除去所述光刻胶图案。然后,在所述第二半导体层上沉积金(au)以形成导电层,然后,将基于氟的光刻胶涂布在其上,然后固化和图案化以形成光刻胶图案。随后,将所得物浸渍在au蚀刻溶液(au-10,u.p.chemicalco.,5.1ev的氧化电势)中并取出以蚀刻导电层且因此形成源电极和漏电极。随后,除去所述光刻胶图案以制造薄膜晶体管。[化学式a][化学式b]对比例1根据与实施例1相同的方法制造薄膜晶体管,除了如下之外:作为半导体层,仅形成包括由化学式a表示的有机半导体的第一半导体层而不形成第二半导体层。评价评价根据实施例1和对比例1的薄膜晶体管的电荷迁移率和电流特性。电荷迁移率可由具有(isd)1/2和vg变量的图的斜率获得,所述图是由饱和区域电流方程获得的。在所述方程中,isd是源-漏电流,μ或μfet是电荷迁移率,c0为栅绝缘层的静电容量,w是沟道宽度,l是沟道长度,vg为栅电压,且vt是阈值电压。电流特性可作为导通电流(ion)和关断电流(ioff)的比率(ion/ioff)评价,并且此处,导通电流(ion)可由在驱动栅电极和源-漏电极时的最大电流获得,且关断电流(ioff)可由当通过正的栅电压驱动薄膜晶体管时在关断状态下的最小电流获得。结果示于表1中。(表1)电荷迁移率(cm2/vs)ion/ioff实施例19.74.4×1010对比例15.04.5×102参照表1,与根据对比例1的薄膜晶体管相比,根据实施例1的薄膜晶体管显示更高的电荷迁移率和大大改善的电流特性。虽然已经关于当前被认为是实践性的实例实施方式的内容描述了本公开内容,但是将理解,所要求保护的范围不限于所公开的实施方式,而是相反,意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种改动和等同布置。当前第1页12
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