[发明专利]一种双极性聚合物场效应晶体管及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种双极性聚合物场效应晶体管，其特征在于：它由下至上依次为衬底、源漏 电极、半导体层、绝缘层、栅极电极；

所述绝缘层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于：所述衬底的材料为硅片和/或玻 璃；

所述源漏电极的材料为金；

所述源漏电极的厚度为20～30纳米。

3.根据权利要求1或2所述的晶体管，其特征在于：所述半导体层的厚度为30～50 纳米；

所述半导体层的材料为具有双极性特性的聚合物材料，具体地，所述具有双极性 特性的聚合物材料为聚[2,6-双(2-辛基十二烷基)-1,4,5,8-萘酰亚胺-alt-5,5’-二(1,1’-连 二噻吩)噻吩]共聚物和聚[2,6-双(2-辛基十二烷基)-1,4,5,8-萘酰亚胺-alt-5,5’-二(噻吩-2- 基)-2,2’-(反式)-2-(2-(噻吩-2-基)乙烯基)噻吩]共聚物；

所述半导体层的材料的重均分子量为10～100千道尔顿；

所述绝缘层的厚度为850～1000纳米；

所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为120～1000千道尔顿；

所述栅极电极的厚度为80～100纳米；

所述栅极电极的材料为金和/或铝。

4.权利要求1-3中任一项所述的双极性聚合物场效应晶体管的制备方法，包括如 下步骤：1)在衬底上沉积带有图案的源漏电极；

2)在步骤1)中沉积有源漏电极的衬底上旋涂半导体材料，得到半导体层；

3)在步骤2)中所述半导体层上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯，得到绝缘层；

4)在步骤3)中所述绝缘层上沉积栅极电极，即得到双极性聚合物场效应晶体管。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述沉积采用真 空蒸镀方法；所述真空蒸镀的真空度为5×10^-4～8×10^-4Pa；

所述沉积的速度为0.5～1.5埃每秒。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，在沉积所述 源漏电极之前还包括对所述衬底依次经去离子水、乙醇和丙酮超声清洗后烘干的步骤；

步骤1)之后还包括用乙醇超声清洗，然后用高纯氮气气枪吹干的步骤。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤2)和3)中 均采用溶液法旋涂所述半导体和所述聚甲基丙烯酸甲酯，所述半导体和所述聚甲基丙 烯酸甲酯均溶解于乙酸正丁酯中。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤2)和3)中 均包括对所述半导体层和所述绝缘层退火烘干的步骤，所述退火烘干的温度为 90～100℃，所述退火烘干的时间为30～40min。

9.根据权利要求4-8中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述 沉积采用真空蒸镀方法；所述真空蒸镀的真空度为5×10^-4～8×10^-4Pa；

所述沉积的速度为1.5～2.5埃每秒。

10.权利要求1-3中任一项所述双极性聚合物场效应晶体管在有机电子学和集成 电路加工中的应用。