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一種基于PMMA摻雜小分子的高遷移率晶體管及其制備方法與流程

文檔序號:11290018閱讀:495來源:國知局
一種基于PMMA摻雜小分子的高遷移率晶體管及其制備方法與流程

本發明涉及有機電子學技術領域,特別是涉及一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管及其制備方法。



背景技術:

有機電子柔性器件在過去的30年間受到了學術界和社會工業的廣泛關注,是未來柔性電子顯示器件的一個重要發展方向,特別是在最近5-10年間,有機電子學在多個應用領域取得了長足的進展,如有機場效應晶體管、有機太陽能電池、生物傳感器、tft陣列、有機發光二極管等。目前有機材料與器件已經由基礎研究逐步走向產業化,在應用生產中具有制作工藝簡單、可彎曲、多樣和成本低等特性;隨著器件的處理加工溫度越降越低,制備過程中相對需要的能耗也降低,從而在柔性顯示突出了巨大的優勢;未來otft器件尺寸能做得更小,集成度更高,將會大大提高其運算速率以及計算處理能力。有機薄膜晶體管已經成為一個發展迅速、前途光明的重要研究領域。

以有機聚合物為有源層制成的晶體管,其電學性能可通過對有機分子結構進行適當的修飾而得到滿意的結果;有機物易于獲得,但是大多數相對難以溶解,常常需要用到熱蒸鍍、脈沖激光沉積、化學氣相沉積乃至原子層沉積等高真空、高能耗等方法制備,制備工藝復雜,且制備的器件往往具有較低的遷移率(小于1cm2/(v·s)),這在一定程度上不利于工業上的生產和產業化的推廣。使用可溶的有機小分子材料,并通過溶液法制備有機半導體的有源層,在很大的程度上簡化了有機場效應晶體管的制備過程,它不需要高真空、高能耗的器件,故可以有效地降低器件成本。如若將絕緣層、有源層全部使用溶液法制備,便可以得到所謂的“全溶液法”制備的晶體管。

與現有的主流的使用熱蒸鍍等方法相比較,溶液法制備的有機場效應晶體管otft具有以下特點:摒棄高真空、高能耗的設備,進一步減少制備成本,工藝過程大大簡化,便于產業化大規模生產。材料來源較廣,同時環境友好,發展潛力大。這些特點符合社會發展和技術進步的趨勢,因此,它的出現和進展在國際上引起廣泛關注,很多大公司和研發機構競相投入研發,特別是歐洲已形成研發聯盟,otft的性能(載流子遷移率)以平均每兩年提高十倍的速度在發展,目前溶液法制備的有機場效應晶體管綜合性能已經達到了目前商業上廣泛使用的非晶硅tft水平(0.7cm2/(v·s))。可以說,用溶液法制備的有機薄膜晶體管將會成為新一代平板顯示的主流技術。但就目前而言還存在著一些待解決的問題:(1)有機小分子溶解性較差,溶液法制備較困難;(2)所制備器件遷移率較低,一般都在1cm2/(v·s)以下,開關比較低,阻礙器件的進一步使用;(3)溶液法制備的有源層表面存在缺陷較多,薄膜連續性不好,表面粗糙度較大,嚴重影響載流子傳輸,導致遷移率降低;(4)有源層與絕緣層結合不好,導致器件電學穩定性較差。為了未來有機薄膜晶體管產業化的推廣,以及更深一步的應用,降低溶液法制備過程中有源層的缺陷和進一步提高器件遷移率是學術界和工業界所面臨的一個巨大的挑戰。



技術實現要素:

基于此,本發明的目的在于,提供一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,其制備方法簡單、有源層表面缺陷少,制得的器件性能得到提高。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt(2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩)與pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成質量比為0.1%~1%的c8-btbt和質量比為0.1%~1%的pmma混合溶液,所配溶液超聲5~15min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,裁剪后對其進行清洗;

s3:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:在襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,在2000~3000rpm的轉速下旋涂40s;

s4:對旋涂好的薄膜進行熱處理;

s5:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在c8-btbt有源層上通過掩模板沉積厚度為5~10nm的氧化鉬層;

s6:制備源漏電極:采用熱蒸法在步驟s5制備的氧化鉬緩沖層相同位置上沉積厚度為35~45nm的金電極。

相比于現有技術,本發明所述的制備方法具有如下的優點和有益效果:

(1)本發明制得的有機薄膜晶體管結構如下:ptypehighlydopedsi/sio2dielectriclayer/pmma/c8-btbtsemiconductorlayer/moo3/goldsourceanddrain,其遷移率高(10.40cm2/(v·s)),開關比大(1×108),開態電流大(750μ)。

(2)可制得超平整、低粗糙度(~1.420nm)、高連續性、結晶性良好的有源層薄膜,且制備方法簡單,易于產業化推廣,在實現“全溶液法”制備的有薄膜晶體管的制備與產業化過程中具有廣闊的應用前景。

(3)本發明提出了一種以可溶有機小分子c8-btbt和pmma制備混合溶液的方法,可有效增進有源層與介電層之間的兼容性,有利于有機小分子的旋涂和進一步的提高器件性能,為旋涂法制備有機電子器件提供了一種很好的制作工藝。

進一步,步驟s3之前還包括以下步驟:將步驟s2襯底放入紫外臭氧清洗機uv-ozone中進行uv-ozone處理,處理時間不超過5min,以使uv-ozone的親水和清洗功能最大化。該步驟是對介電層進行親水處理,通過控制uv-ozone處理絕緣層的時間,改變其表面潤濕性,從而得到更利于溶液鋪展的表面,故可以進一步減少后續步驟中有源層的表面缺陷,進一步提高器件性能。

進一步,步驟s2中,首先選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形;然后通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質;再用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,最后將其放入烘箱中烘干。通過上述步驟,可將襯底徹底清洗干凈,以便后續步驟的順利進行,保證制得的器件的質量。

進一步,步驟s4中,將旋涂好的薄膜在熱板上加熱到40℃~70℃,空氣中退火60~120min。熱處理的溫度和退火時間對溶劑的揮發速度和結晶性有影響,溫度越高揮發速度越快,結晶性越高;40℃~70℃屬于低溫制備,簡化制備工藝的同時也降低了能耗。

進一步,步驟s5中,沉積速度為0.01~0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為2×10-4~8×10-4pa。

進一步,步驟s6中,沉積速度為0.01~0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為2×10-4~8×10-4pa。

優選地,步驟s1中,c8-btbt與pmma混合溶液中c8-btbt的質量比為0.5%,pmma的質量比為0.5%;所配溶液超聲10min后使用。采用該質量比的混合溶液制得的晶體管器件性能最佳。

優選地,uv-ozone處理時間為1min。采用該uv-ozone處理時間對介電層表面進行處理,后續制得的有源層連續性好,表面缺陷少,粗糙度低,制得的器件遷移率高。

優選地,步驟s4中,將旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃,空氣中退火120min。該熱處理溫度和退火時間,溶劑的揮發速率適中,有源層結晶性良好,制得的器件性能最佳。

本發明還提供一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管,其以p型重摻硅為基底和底柵電極,二氧化硅為介電層,有機聚合物pmma為界面修飾層,有機小分子c8-btbt為有源層,過渡金屬氧化物氧化鉬作為金屬電極和半導體之間的緩沖層,金屬金作為源漏電極;其通過上述制備方法制備而成。

相比于現有技術,本發明所述的基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管結構如下:ptypehighlydopedsi/sio2dielectriclayer/pmma/c8-btbtsemiconductorlayer/moo3/goldsourceanddrain,其遷移率可達到10.40cm2/(v·s),開關比大,可達到1×108,開態電流大,可達到750μ,性能較現有技術有了顯著的提升。

為了更好地理解和實施,下面結合附圖詳細說明本發明。

附圖說明

圖1為實施例1中l=50μm的晶體管器件的場效應id-vg曲線圖。

圖2為實施例1中l=50μm的晶體管器件的場效應器件擬合圖。

圖3為實施例1中l=50μm的晶體管器件的id-vg圖。

圖4為不同uv-ozone處理時間下得到的晶體管場效應id-vg曲線圖。

圖5為實施例1制得的晶體管器件有源層的xrd圖。

圖6為在不同uv-ozone處理時間下(實施例1~3)得到的晶體管器件有源層的afm圖。

圖7為不同uv-ozone處理時間下(實施例1~3)得到的晶體管器件絕緣層的接觸角示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt與pmma混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成0.5%質量比c8-btbt和0.5%質量比的pmma混合溶液,所配溶液超聲10min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形,通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質,用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,再將其放入烘箱中烘干;

s3:uv-ozone處理:將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重摻硅片,放入紫外臭氧清洗機uv-ozone中,通過控制1minuv-ozone處理時間,得到處理過的二氧化硅表面;

s4:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:采用spin-coating技術,先在經過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,使用2000rpm的轉速旋涂40s;

s5:熱處理:旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃,空氣中退火120min;

s6:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層,沉積速度為0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為6×10-4pa;

s7:制備源漏電極:采用熱蒸發的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極,沉積速度為0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為6×10-4pa。

在室溫環境下,利用安捷倫b1500a高精度半導體分析儀對器件進行測試。本實施例制得的晶體管具備很好的性能,如圖2所示,通過計算擬合后的場效應曲線,可以看到發明器件具有10.40cm2/(v·s)的高遷移率,遠遠高于現有技術;如圖1所示,在l=50μm的溝道開關比可達(1×108),開態電流(750μ);從圖5可以看出,其有源層表示出良好的結晶性,具有窄的半峰寬,和大的峰強;從圖6可以看出,其有源層粗糙度為1.420nm,可見制得的有源層具有高平整性和高連續度;從圖7可以看出,通過uv-ozone處理,絕緣層表面接觸角下降,更利于旋涂。

實施例2

本實施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt與pmma混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成0.5%質量比c8-btbt和0.5%質量比的pmma混合溶液,所配溶液超聲10min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形,通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質,用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,再將其放入烘箱中烘干;

s3:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:采用spin-coating技術,先在襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,使用2000rpm的轉速旋涂40s;

s4:熱處理:旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃,空氣中退火120min;

s5:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層,沉積速度為0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為6×10-4pa;

s6:制備源漏電極:采用熱蒸發的方法在步驟s5制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極,沉積速度為0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為6×10-4pa。

在室溫環境下,利用安捷倫b1500a高精度半導體分析儀對器件進行測試。與實施例1相比較,未用uv-ozone處理的介電層表面,如圖6所示有源層連續性略微降低,表面缺陷增多,粗糙度升高,器件遷移率略微下降。但相對于現有技術,本實施例制得的有源層表面仍處于一個較低的粗糙度,且未使用uv-ozone處理的表面,其表面能較低(如圖7所示),故更有利于半導體有源層的生長。

實施例3

本實施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt與pmma混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成0.5%質量比c8-btbt和0.5%質量比的pmma混合溶液,所配溶液超聲10min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形,通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質,用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,再將其放入烘箱中烘干;

s3:uv-ozone處理:將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重摻硅片,放入紫外臭氧清洗機uv-ozone中,通過控制5minuv-ozone處理時間,得到處理過的二氧化硅表面;

s4:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:采用spin-coating技術,先在經過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,使用2000rpm的轉速旋涂40s;

s5:熱處理:旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃,空氣中退火120min;

s6:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層,沉積速度為0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為6×10-4pa;

s7:制備源漏電極:采用熱蒸發的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極,沉積速度為0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為6×10-4pa。

在室溫環境下,利用安捷倫b1500a高精度半導體分析儀對器件進行測試。與實施例1相比較,本實施例中控制5minuv-ozone處理介電層表面,使旋涂后有源層表面連續性下降,粗糙度上升(如圖6所示),器件性能略微衰減(如圖4所示)。但較之現有技術,5minuv-ozone處理介電層表面可得到潤濕的介電層表面,雖然表面能略微降低,但在旋涂過程中溶液易于鋪展,且uv-ozone處理起到一定的清洗作用,故仍可得到良好的電學性能(如圖4所示)。

實施例4

本實施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt與pmma混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成0.5%質量比c8-btbt和0.5%質量比的pmma混合溶液,所配溶液超聲10min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形,通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質,用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,再將其放入烘箱中烘干;

s3:uv-ozone處理:將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重摻硅片,放入紫外臭氧清洗機uv-ozone中,通過控制1minuv-ozone處理時間,得到處理過的二氧化硅表面;

s4:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:采用spin-coating技術,先在經過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,使用2000rpm的轉速旋涂40s;

s5:熱處理:旋涂好的薄膜在熱板上加熱到40℃,空氣中退火120min;

s6:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層,沉積速度為0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為6×10-4pa;

s7:制備源漏電極:采用熱蒸發的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極,沉積速度為0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為6×10-4pa。

在室溫環境下,利用安捷倫b1500a高精度半導體分析儀對器件進行測試。與實施例1相比較,本實施例中熱處理采用40℃退火,制得的有源層結晶性稍稍下降,但電學性能下降不多,故40℃退火整體對器件制備影響不大,器件性能良好。較之現有技術,40℃退火屬于低溫制備,簡化了制備工藝,減少能耗,且在一定程度上減少溶劑揮發速率,更有利于有源層的生長。

實施例5

本實施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt與pmma混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成0.5%質量比c8-btbt和0.5%質量比的pmma混合溶液,所配溶液超聲10min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形,通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質,用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,再將其放入烘箱中烘干;

s3:uv-ozone處理:將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重摻硅片,放入紫外臭氧清洗機uv-ozone中,通過控制1minuv-ozone處理時間,得到處理過的二氧化硅表面;

s4:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:采用spin-coating技術,先在經過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,使用2000rpm的轉速旋涂40s;

s5:熱處理:旋涂好的薄膜在熱板上加熱到70℃,空氣中退火120min;

s6:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層,沉積速度為0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為6×10-4pa;

s7:制備源漏電極:采用熱蒸發的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極,沉積速度為0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為6×10-4pa。

在室溫環境下,利用安捷倫b1500a高精度半導體分析儀對器件進行測試。與實施例1相比較,本實施例中熱處理采用70℃退火,溶劑揮發速度加快,但結晶性提高,亦可得到性能不錯的半導體層。熱處理可以使薄膜獲得更好的結晶性,提高有源層的連續性,更利于器件性能的提升。

實施例6

本實施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt與pmma混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成0.5%質量比c8-btbt和0.5%質量比的pmma混合溶液,所配溶液超聲5min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形,通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質,用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,再將其放入烘箱中烘干;

s3:uv-ozone處理:將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重摻硅片,放入紫外臭氧清洗機uv-ozone中,通過控制1minuv-ozone處理時間,得到處理過的二氧化硅表面;

s4:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:采用spin-coating技術,先在經過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,使用2000rpm的轉速旋涂40s;

s5:熱處理:旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃,空氣中退火120min;

s6:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層,沉積速度為0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為6×10-4pa;

s7:制備源漏電極:采用熱蒸發的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極,沉積速度為0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為6×10-4pa。

在室溫環境下,利用安捷倫b1500a高精度半導體分析儀對器件進行測試。與實施例1相比較,本實施例中混合溶液配好后超聲5min,略微改變pmma在氯苯中的溶解度,變相改變pmma和c8-btbt混合比例,性能差距不大。較之現有技術,pmma摻雜可以使有機小分子更利于旋涂,起一個導向作用,從而獲得性能更優異的半導體層。

實施例7

本實施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法,包括以下步驟:

s1:制備c8-btbt與pmma混合溶液:以c8-btbt和pmma為溶質,氯苯為溶劑,配制成0.5%質量比c8-btbt和0.5%質量比的pmma混合溶液,所配溶液超聲15min后使用,現配現用;

s2:襯底清洗:選取含二氧化硅的p型重摻硅片,用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形,通過超聲對其進行清洗:依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中,再將其用去離子水沖洗兩分鐘,使其去除表面的有機物等雜質,用氮氣槍噴射氮氣將硅片表面去離子水吹干,再將其放入烘箱中烘干;

s3:uv-ozone處理:將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重摻硅片,放入紫外臭氧清洗機uv-ozone中,通過控制1minuv-ozone處理時間,得到處理過的二氧化硅表面;

s4:制備c8-btbt有源層和pmma修飾層:采用spin-coating技術,先在經過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液,使用2000rpm的轉速旋涂40s;

s5:熱處理:旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃,空氣中退火120min;

s6:制備氧化鉬緩沖層:采用熱蒸發法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層,沉積速度為0.02nm/s,沉積是在高真空的腔體中進行的,氣壓為6×10-4pa;

s7:制備源漏電極:采用熱蒸發的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極,沉積速度為0.03nm/s,沉積在高真空的腔體中進行,氣壓為6×10-4pa。

在室溫環境下,利用安捷倫b1500a高精度半導體分析儀對器件進行測試。與實施例1相比較,本實施例中混合溶液配好后超聲15min,略微改變pmma和c8-btbt摻雜比例,也可制備高性能的薄膜。較之現有技術,pmma摻雜可以使有機小分子更利于旋涂,通過旋涂可以制備平整度更高,連續性更好的半導體層,從而提高器件性能。

上述實施例中,實施例1為最佳實施例。為了便于比較,上述7個實施例除了uv-ozone處理時間、熱處理溫度和混合溶液超聲時間之外,其他參數均采用優選參數值。相比于現有技術,本發明采用有機小分子半導體材料與聚合物混合旋涂,可以簡化制備工序,提高薄膜質量,提高半導體小分子的結晶性。通過控制uv-ozone處理絕緣層的時間,改變其表面潤濕性,從而得到更利于溶液鋪展的表面,故可以進一步減少有源層表面缺陷,進一步提高器件性能。

以上所述實施例僅表達了本發明的一種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。

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