[发明专利]一种基于氘气退火工艺的顶栅底接触器件及制造方法和有机场效应晶体管

权利要求书

1.一种基于氘气退火工艺的顶栅底接触器件结构，其特征在于，从上而下依次包括栅极层-绝缘层-半导体层-源漏电极层和基底层，所述绝缘层和所述半导体层为一体结构；

所述半导体层的材质为有机聚合物，所述有机聚合物的单体中碳碳双键的不饱和度≥8；所述半导体的表层经氘气退火工艺处理，所述有机聚合物与氘气加成转化得到所述绝缘层。

2.如权利要求1所述的基于氘气退火工艺的顶栅底接触器件结构，其特征在于，所述退火工艺中温度为200～600℃，保持10～30min。

3.如权利要求1所述的基于氘气退火工艺的顶栅底接触器件结构，其特征在于，所述有机聚合物的单体中含有碳碳双键的基团，包括乙烯基、苯乙烯基、芳香族基团中的一种或多种，碳碳双键形成共轭链结构。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于氘气退火工艺的顶栅底接触器件结构，其特征在于，所述有机聚合物的单体为结构式1：其中，R₁、R₂、R₃、R₄为氢或C1～C20的烷基；R₅为乙烯基、噻吩基、联二噻吩基、并二噻吩基、并三噻吩基、苯基、苯乙烯基、并二苯基中的至少一种。

5.如权利要求1-4任一项所述的顶栅底接触器件结构的制造方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：处理基底层-在基底层上形成漏/源电极层-旋涂所述有机聚合物形成所述半导体层-经氘气退火工艺处理所述半导体层的表面使其形成所述绝缘层-在所述绝缘层上形成所述栅极层。

6.如权利要求5所述的顶栅底接触器件结构的制造方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：清洗玻璃基底作为所述半导体衬底-真空蒸镀金属铬-真空蒸镀金-光刻工艺-刻蚀工艺-旋涂-氘气退火工艺-真空蒸镀铝；

包括旋涂工艺，所述旋涂工艺为将有机聚合物旋涂在所述源/漏电极表面上制备成所述半导体层。

所述氘气退火工艺是将所述半导体层经所述氘气退火工艺将所述半导体层表面能够与氘气接触的有机聚合物加成后得到所述绝缘层。

所述真空蒸镀金属铬和所述真空蒸镀金形成所述源漏电极层；

所述真空蒸镀铝工艺形成所述栅极层。

7.如权利要求6所述的顶栅底接触器件结构的制造方法，其特征在于，所述清洗玻璃基底工艺依次包括氨水清洗-食人鱼洗液清洗-电子级丙酮清洗-超纯水清洗-氧等离子体清洗。

8.如权利要求5-7任一项所述的顶栅底接触器件结构的制造方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

(1)玻璃基底的清洗：依次包括氨水60℃清洗1h-食人鱼洗液100℃清洗1h-电子级丙酮清洗1h-超纯水洗净-烘干-氧等离子体清洗，清洗后的玻璃基底作为半导体衬底；

(2)真空蒸镀金属铬，厚度为20～100nm，压力10^-8Pa；

(3)真空蒸镀金，厚度为20～100nm，压力10^-8Pa；

(4)涂光刻胶，6000r/min，再经曝光和显影工艺后，刻蚀液湿法刻蚀；

(5)旋涂工艺，有机聚合物旋涂的厚度为50～550nm；

(6)氘气退火，200～600℃，保持10～30min，有机聚合物与氘气加成形成绝缘层，厚度为20～500nm；未被加成的有机聚合物为半导体层，厚度为10～50nm；

(7)真空蒸镀铝，厚度为30～120nm。

9.一种有机场效应晶体管，包括如权利要求1-8任意一项所述的顶栅底接触器件结构。