[发明专利]制造有机场效应晶体管的方法和有机场效应晶体管

说明书

本公开内容涉及制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括如下步骤：在基底上设置栅电极(1)和分配给栅电极(1)的用于电绝缘的栅绝缘体(2)，在所述栅绝缘体(2)上沉积第一有机半导体层(3)，生成第一电极(4)和分配给第一电极(4)的用于电绝缘的电极绝缘体(5)，在第一有机半导体层(3)和电极绝缘体(5)上沉积第二有机半导体层(6)，以及生成第二电极(7)，其中所述方法还包括以下步骤中的至少一个：在生成第一电极(4)和电极绝缘体(5)之前在第一有机半导体层(3)上生成第一掺杂材料层(13)使得电极绝缘体(5)与第一电极(4)至少部分地生成在第一掺杂材料层(13)上，并且在生成第二电极(7)之前在第二有机半导体层(6)上生成第二掺杂材料层(14)使得第二电极(7)至少部分地生成在第二掺杂材料层(14)上。此外，提供了一种有机场效应晶体管。

技术领域

本发明涉及一种制造有机场效应晶体管的方法和一种有机场效应晶体管。

背景技术

为了实现基于有机半导体元件的柔性电子组件，开发强大且牢固的有机晶体管是必要的。由垂直有机场效应晶体管(VOFET)提供了一种有前途的方法。

VOFET(一般如场效应晶体管)形成有3个电极，即栅电极、源电极和漏电极。在VOFET中，源电极和漏电极通过有机半导体相互连接。栅电极与源电极和漏电极被绝缘体隔开。VOFET的元件在基底上形成为堆叠件，其中所述堆叠件具有以下层序列中的一种：基底/栅电极/绝缘体/源电极/漏电极或基底/漏电极/源电极/绝缘体/栅电极。总是将有机半导体布置在源电极和漏电极之间。另外，可将其布置在绝缘体和源电极之间。有两种方法已知用于制造VOFET：材料自组织(self-organization)和例如利用荫罩的技术结构化。

文献WO 2010/113163 A1公开了垂直有机场效应晶体管及其制造方法。所述晶体管包含图案化的电极结构，其被封装在介电层和有源元件之间。所述有源元件是有机半导体或无定形半导体。通过使用嵌段共聚物材料作为图案化掩模将电极结构图案化。在此，可以选择图案化层的厚度和横向特征尺寸。

文献WO 2011/139774公开了用于形成具有图案化导电层的有机器件的方法。该方法包含将有机层沉积在基底上和用光刻胶溶液涂覆所述有机层以形成可光图案化层的步骤。所述光刻胶溶液包括氟化的光刻胶材料和氟化的溶剂。对可光图案化层的选定部分进行照射以形成图案。将导电层涂覆在有机层之上。将导电层的一部分去除以形成图案化导电层。

K.Nakamura等，应用物理快报(Applied Physics Letters)，第89卷，第103525页(2006)公开了有机发光晶体管。将栅电极布置在基底上并用栅绝缘层覆盖。将半导体层涂覆在栅绝缘层上。将源电极、绝缘层和空穴传输层布置在半导体层上。此外，晶体管包含发光层和漏电极。

存在提供如下晶体管设计的需要，所述晶体管设计允许器件中的高电流密度并且所述晶体管设计能够以容易且可控的方式进行制造。

发明内容

本发明的目的是提供制造有机场效应晶体管的方法和有机场效应晶体管，其中所述有机场效应晶体管具有高电流密度。

通过如下的方法和如下的有机场效应晶体管实现了该目的：

一种制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括如下步骤：

-在基底上设置栅电极(1)和分配给所述栅电极(1)的用于电绝缘的栅绝缘体(2)，

-将第一有机半导体层(3)沉积在所述栅绝缘体(2)上，其中所述第一有机半导体层包含第一有机半导体层材料，

-生成第一电极(4)和在所述第一电极(4)上的用于电绝缘的电极绝缘体(5)，其中所述第一电极和所述电极绝缘体依次进行处理，之后通过使用光刻胶的光刻方法进行图案化，其中所述光刻胶包含氟基光刻胶，