[发明专利]一种墨水的快速制备方法、薄膜的制备方法和氧化物薄膜晶体管的制备方法

说明书

本发明提供了一种墨水的快速制备方法、薄膜的制备方法和氧化物薄膜晶体管的制备方法，属于薄膜晶体管技术领域。本发明提供的墨水的快速制备方法，包括如下步骤：将金属盐原料、有机溶剂和稳定剂混合，得到原料混合液；所述有机溶剂为醇醚类溶剂或醇类溶剂；将超声波变幅杆浸入原料混合液中，超声处理5～20min，得到墨水。本发明使用超声波变幅杆进行超声处理，可使金属盐原料在室温下短时间内完成醇解反应，极大程度缩短了墨水的制备时间，提高了墨水的制备效率，克服了水浴法高温长时间的缺点，将本发明所制备的墨水制备成薄膜后，其性能与水浴法所得薄膜相当或更好。此外，本发明所提供的制备方法工艺简单，易于操作，适合工业化应用。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管技术领域，尤其涉及一种墨水的快速制备方法、薄膜的制备方法和氧化物薄膜晶体管的制备方法。

背景技术

近年来，薄膜晶体管作为液晶显示以及有机发光二级管有源驱动的开关器件，具有较高的光学透过率、较高的迁移率以及良好的稳定性和均匀性，以其独特的优势而受到了广泛的关注。

薄膜晶体管是由多层薄膜构成的，不同的制备方法所制备的薄膜性能不同，所以选择薄膜制备的工艺对器件的性能起着关键的影响。其中，薄膜的制备方法主要分为两类，基于真空设备的方法有：磁控溅射法、等离子体增强化学气相沉积与原子层沉积法等；无需真空设备的方法主要为溶液法，包括旋涂法、喷墨打印法、丝网印刷法等。真空工艺是制备薄膜晶体管薄膜的传统方法，但是由于真空设备昂贵、制备成本极高等因素严重制约了其使用范围。而采用溶液法则不需要真空，工艺简单，成本较低，且溶液中的金属化合物成分比例比较好控制，因此引起了广大研究人员的关注。

溶液法是将金属盐溶解在有机溶剂中，然后将所得的溶液在60～90℃的水浴条件下进行3小时以上的醇解，得到前驱体溶液(或称为墨水)；将所得前驱体溶液制备初始薄膜，再进行退火得到有源层或绝缘层。该方法虽然成本较低，但是需要长时间的水浴处理，耗时较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种墨水的快速制备方法、薄膜的制备方法和氧化物薄膜晶体管的制备方法，本发明提供的墨水的快速制备方法耗时较短，仅需5～20min。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种墨水的快速制备方法，包括如下步骤：

将金属盐原料、有机溶剂和稳定剂混合，得到原料混合液；所述有机溶剂为醇醚类溶剂或醇类溶剂；

将超声波变幅杆浸入所述原料混合液中，超声处理5～20min，得到墨水。

优选地，所述超声处理的功率为20～400W。

优选地，所述金属盐原料为制备薄膜晶体管的有源层或绝缘层所需的金属盐。

优选地，所述醇醚类溶剂为乙二醇甲醚，所述醇类溶剂为乙醇。

优选地，所述稳定剂为乙醇胺。

本发明还提供了一种薄膜的制备方法，包括如下步骤：

按照上述技术方案所述的制备方法制备得到墨水；

将所述墨水成膜，然后经退火，得到薄膜。

优选地，所述成膜的方法为喷墨打印法或旋涂法。

优选地，所述退火的温度为200～550℃，退火的时间为30～180min。

优选地，所述成膜在衬底进行。

本发明还提供了一种氧化物薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤：

采用上述技术方案所述的制备方法制备薄膜，所述薄膜为有源层；

在所述有源层上制备源极和漏极，得到氧化物薄膜晶体管。