[发明专利]一种有机薄膜晶体管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种有机薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术

伴随着信息终端的普及，作为计算机用的显示器，对平板显示器的需求不断高涨。此外，伴随着信息化的进展，以往以纸介质提供的信息改以电子化形式提供的机会增加，作为薄且轻、可以轻便携带的便携用显示媒体，对电子文件或数字文件的需求不断高涨。

一般在平板型的显示装置中，利用了液晶、有机EL、电泳等的元件形成显示媒体。此外，对于这样的显示媒体，为了确保画面辉度的均匀性或画面书写转换速度等，使用由薄膜晶体管(TFT)构成的有源驱动元件作为图像驱动元件的技术已成为主流。

近年来，使用有机半导体材料的薄膜晶体管(OTFT)的开发在加速进行。使用有机材料，降低了工艺温度。因此，预期可在大面积上廉价制作晶体管。有机薄膜晶体管预计会用作超薄显示器和电子纸、射频识别卡(RF.ID)、IC卡等的驱动电路。为使有机薄膜晶体管工作，在源电极接地，漏电极施加漏极电压的条件下，对栅电极施加的电压要超过阈值电压。此时，有机薄膜晶体管的电导率因栅极电场而改变，使得电流在源电极与漏电极间流动。因此，作为开关，就可根据栅压对源电极与漏电极间流动的电流进行通、断控制。

迄今，已报导了用Si片之外的材料作为衬底来制作有机薄膜晶体管的大量实例。然而，几乎没有迁移率超过0.1cm²/Vs的实例。当在PET上制作晶体管时，最高迁移率为0.05cm²/Vs。但是在Si晶片上做有机薄膜晶体管，一般的工艺是采用在Si基板上做SiO₂来做绝缘层，这需要热氧化工艺来完成。这就需要把Si片置于通有氧气的高温环境内(900℃～1200℃)，硅片表面的硅和氧气发生反应，形成SiO₂，氧化在氧化炉管中完成。这个工艺过程需要高温环境，和高温设备，对于大规模制作有机薄膜晶体管是不利的。因此，改善绝缘层制作工艺对是简化有机薄膜晶体管的制作工艺十分重要，对制作大面积的有极薄膜晶体管具有积极的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种有机薄膜晶体管及其制备方法，该晶体管克服了现有技术中所存在的缺陷，简化了有机薄膜晶体管的制作工艺，为有机薄膜晶体管的产业化降低了成本和工艺要求。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种有机薄膜晶体管，包括基板、栅电极、有机栅绝缘层、有机半导体层、漏电极和源电极，其特征在于，所述有机栅绝缘层材料为紫外固化胶，包括自由基型紫外光固化胶粘剂，阳离子型紫外光固化胶粘剂以及两者的混合体系；所述有机半导体层的材料为以下材料中的一种或者多种：并四苯；并五苯；及其具有取代基的衍生物；低聚噻吩；其包含连接在噻吩环的第2及5位置的四至八个噻吩；茈四甲酸二酐(PTCDA)；萘四甲酸二酐(NTCDA)；及其酰亚胺衍生物；金属化酞菁及其卤代衍生物，全氟化酞菁铜(F₁₆CuPc)；酞菁铜(CuPc)；亚噻吩基和1，2-亚乙烯基的低共聚物和共聚物；富勒烯(C₆₀)及其衍生物；苝(Perylene)及其衍生物；Alpha-六噻吩(α-Sexithiophene)；红莹烯(Rubrene)；聚噻吩(Polythiophene)；聚3-己基噻吩(poly(3-hexyithiophene))。

按照本发明所提供的有机薄膜晶体管，其特征在于，所述有机栅绝缘层厚度为1nm～500nm，最佳厚度为60nm。

按照本发明所提供的薄膜晶体管，其特征在于，所述自由基型紫外光固化胶粘剂包括基础树脂、单体、光引发剂和光敏剂以及助剂；所述阳离子型紫外光固化胶粘剂包括阳离子单体、稀释剂和阳离子光引发剂。