[发明专利]一种自组装膜优化的n型有机场效应晶体管的制备方法

摘要

本发明公开了一种n型有机场效应晶体管的制备方法，它包括SiO2/Si基片的预处理，还包括基片的自组装处理将十八烷基膦酸(ODPA)溶于无水四氢呋喃中，配制0.6mmol/L的溶液，用提拉法在预处理的SiO2/Si基片上生长十八烷基膦酸(ODPA)薄膜；真空蒸镀有机半导体NDI‑C14层在真空压力小于1×10‑4Pa下，在基片温度25‑120℃下以/秒的速率蒸镀80nm的NDI‑C14层；然后，在基片温度25℃下，真空压力小于1.5×10‑4Pa下，以/秒的速率蒸镀50nm的金电极，制得n型有机场效应晶体管器件。本发明的优点是通过自组装膜修饰后能得到有序的晶体状NDI‑C14有机多晶薄膜，优化了晶体管器件的载流子传输性能，获得了性能优良(在空气中电子迁移率较高)的n型有机场效应晶体管。

主权项

一种n型有机场效应晶体管的制备方法，包括SiO2/Si基片的预处理，在基片绝缘层表面组装自组装薄膜(SAMs)以及器件制备三部分，具体步骤如下：第一步SiO2/Si基片的预处理：将切割好的SiO2/Si基片置于丙酮中超声清洗10分钟，用氮气枪吹干之后将基片置于H2SO4(98％)∶H2O2(30％)＝7∶3溶液中，在100℃(溶液微沸)下处理1小时；取出后用去离子水清洗，氮气枪吹干，再置于NH3.H2O(30％)∶H2O2(30％)∶H2O＝1∶1∶5溶液中，在70℃(溶液微沸)下处理30分钟，取出后用去离子水清洗，氮气枪吹干，完成基片清洁工作；第二步基片的自组装处理：将十八烷基膦酸(ODPA)(结构如附图1所示)，溶于无水四氢呋喃中，配制0.06mmol/L的溶液，用溶液提拉法在预处理的SiO2/Si基片上组装上膦酸的自组装薄膜，在140℃下真空干燥箱内煅烧48小时，然后取出，用无水四氢呋喃超声清洗处理后的SiO2/Si基片10分钟，去离子水清洗后用氮气枪吹干；第三步真空蒸镀有机半导体层：将自组装有膦酸薄膜的基片置于真空蒸镀仪中，在真空压力不大于1×10‑4Pa下，在基片温度25‑120℃下，以的速率蒸镀80nm的有机半导体NDI‑C14层；第四步真空蒸镀金电极，在真空压力不大于1.5×10‑3Pa下，在基片温度为室温的条件下，以秒的速率蒸镀50nm金作为电极，制得NDI‑C14有机场效应晶体管器件。