[发明专利]采用体有源层材料作为前驱体诱导有源层有序生长的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体学中的微细加工技术领域，特别是一种在制作 有机场效应晶体管中采用体有源层材料作为前驱体诱导有源层有序生长 的方法。

背景技术

随着信息技术的不断深入，电子产品已经进入人们生活工作的每个环 节；在日常生活中人们对低成本、柔性、低重量、便携的电子产品的需求 越来越大；传统的基于无机半导体材料的器件和电路很难满足这些要求， 因此可以实现这些特性的基于有机聚合物半导体材料的有机微电子技术 在这一趋势下得到了人们越来越多的关注。

提高有机场效应管的迁移率一直是该领域追求的目标。在研究如何改 善有机晶体管性能的过程中人们发现了有机半导体材料的有序排列与否 对器件性能有很大影响。在有源层的生长过程中，如果其分子排列取向一 致，也即共轭分子的π键平行于沟道且指向源漏电极的话，载流子在沟道 内传输时受到的散射较小且平均自由程增加，因而流子迁移率也会显著增 加。

目前在控制有源层有机分子的有序排列方面主要是依靠在材料真空 蒸镀工艺过程中的参数控制或者对栅介质表面图形化。前者主要包括生长 速率、基片温度和基片清洗等因素的控制，后者主要是在蒸镀有机材料之 前在栅介质上刻蚀出预先设计的图形。这些方法要么可控性不强，要么就 是工艺复杂成本较高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种采用体有源层材料作为前 驱体诱导有源层有序生长的方法，以提高工艺可控性，简化工艺，降低成 本。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种采用体有源层材料作为前驱体诱 导有源层有序生长的方法，该方法包括：

步骤1、在导电硅基底上热氧化生长绝缘介质薄膜；

步骤2、在绝缘介质薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到平行排列的线 条图形；

步骤3、真空蒸镀一层有机半导体薄膜；

步骤4、用丙酮剥离掉光刻胶形成平行排列的有机诱导线条；

步骤5、沉积生长有机半导体薄膜；

步骤6、通过镂空的掩模版沉积源漏电极，完成有源层有机半导体材 料有序取向的有机场效应晶体管的制备。

上述方案中，步骤1中所述导电硅基底是电阻率低的导电材料，用于 作为有机场效应管的栅极。

上述方案中，步骤1中所述在导电硅基底上热氧化生长绝缘介质薄膜 是采用热氧化生长的方法或化学气相沉积的方法获得的。

上述方案中，步骤2中所述在绝缘介质薄膜表面上平行排列的线条图 形是通过光刻工艺获得的。

上述方案中，步骤3中所述有机半导体薄膜和步骤4中所述有机诱导 线条是采用真空热蒸镀的方法实现的。

上述方案中，步骤4中所述有机诱导线条的厚度为20nm。

上述方案中，步骤6中所述源漏金属电极是采用电子束蒸发技术或磁 控溅射的方法沉积的。

(三)有益效果

本发明提供的这种采用体有源层材料作为前驱体诱导有源层有序生 长的方法，使用与器件有源层材料相同的有机材料来诱导沟道内有源层的 有序生长，有机引导线条制作简单，传统的光刻工艺就可以很容易实现。 更重要的是，这种作为诱导线条的材料和器件的有源层材料是同一种材 料，由于形貌上的相同，诱导线条不仅能有效的干预材料的生长，而且还 可以保证在两种材料之间具有良好的接触。另外，由于本发明采用传统的 光刻工艺，诱导线条的图形可以随意设计，提高了工艺可控性，简化了工 艺，降低了成本。

附图说明

图1是本发明提供的采用体有源层材料作为前驱体诱导有源层有序生 长的方法流程图；

图2-1至图2-8是本发明提供的采用体有源层材料作为前驱体诱导有 源层有序生长的工艺流程图；

图3-1至图3-8是依照本发明实施例采用体有源层材料作为前驱体诱 导有源层有序生长的工艺流程图；

图3-9是依照本发明实施例制作的器件有机场效应晶体管的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。