[发明专利]一种N型有机薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种N型有机薄膜晶体管，其结构为底栅顶接触式或底栅底接触式，包括衬底、栅电极、栅极绝缘层、第一修饰层、有机半导体层，源电极和漏电极，其特征在于：所述有机半导体层包括N型有机半导体材料的第一有机半导体层和第二有机半导体层，在第一有机半导体层和第二有机半导体层间设有载流子阻挡层。

2.根据权利要求1所述的N型有机薄膜晶体管，其特征在于：所述载流子阻挡层与第二有机半导体层间设有第二修饰层。

3.根据权利要求1或2所述的N型有机薄膜晶体管，其特征在于：所述第一修饰层和第二修饰层由苯并类有机材料制成，厚度为0.5~5 nm。

4.根据权利要求1或2所述的N型有机薄膜晶体管，其特征在于：所述载流子阻挡层由电子阻挡材料或者绝缘材料中的一种或多种构成，载流子阻挡层的厚度为1~20nm。

5.根据权利要求1或2所述的N型有机薄膜晶体管，其特征在于：所述第一有机半导体层和第二有机半导体层的厚度分别为10~100 nm。

6.根据权利要求1或2所述的N型有机薄膜晶体管，其特征在于：所述栅电极、源电极和漏电极为金属或者导电薄膜，其中，源电极和漏电极厚度为10~300 nm。

7.一种N型有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

①先对衬底进行彻底的清洗，清洗后干燥；

②在衬底表面制备栅电极；

③在栅电极上面制备栅极绝缘层并对绝缘层进行处理；

④在所述栅极绝缘层上制备第一修饰层；

⑤在第一修饰层上制备第一有机半导体层；

⑥制备载流子阻挡层；

⑦然后在载流子阻挡层上制备第二有机半导体层；

⑧在第二有机半导体层上制备源电极和漏电极；

⑨将步骤⑧后制得的器件在手套箱进行封装，手套箱为惰性气体氛围；

其中，步骤②③④⑤⑥⑦⑧中所述有机半导体层、修饰层、载流子阻挡层、电极层和栅极绝缘层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、射频溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式形成。

8.根据权利要求7所述的N型有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：在所述载流子阻挡层上制备第二修饰层后再制备第二有机半导体层。

9.一种N型有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

①先对衬底进行彻底的清洗，清洗后干燥；

②在衬底表面制备栅电极；

③在栅电极上面制备栅极绝缘层并对绝缘层进行处理；

④在所述栅极绝缘层上制备源电极和漏电极；

⑤在源电极和漏电极间制备第一修饰层；

⑥在第一修饰层、源电极、漏电极上制备第一有机半导体层；

⑦在第一有机半导体层上制备载流子阻挡层；

⑧然后在载流子阻挡层上制备第二有机半导体层；

⑨将步骤⑧后制得的器件在手套箱进行封装，手套箱为惰性气体氛围；

其中，步骤②③④⑤⑥⑦⑧中所述有机半导体层、修饰层、载流子阻挡层、电极层和栅极绝缘层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、射频溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式形成。

10.根据权利要求9所述的N型有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：在所述载流子阻挡层与第二有机半导体层间再制备一层第二修饰层。