[发明专利]一种全溶液化制备柔性薄膜晶体管的制备方法

摘要

本发明属于半导体与电喷印技术领域，并公开了一种全溶液化制备柔性薄膜晶体管的制备方法，包括以下步骤：(1)制备半导体层；(2)采用电纺丝技术，由导电溶液Ⅰ形成的内层作为晶体管的栅极，由有机聚合物溶液Ⅱ形成的外层作为晶体管的介电层；(3)电喷印制备源极和漏极：待同轴双层定向纤维固化后，使用导电溶液Ⅲ对着固化后的同轴双层定向纤维进行喷印，导电溶液Ⅲ落在同轴双层定向纤维上后会滑向同轴双层定向纤维的两侧，并且固化形成导电膜Ⅰ和导电膜Ⅱ，所述导电膜Ⅰ和导电膜Ⅱ分别作为晶体管的源极和漏极。本发明制备的晶体管具有结构简单、定向性好和性能高等优点，其工艺具有制造成本低、工艺流程少、操作简单、对环境要求低等特点。

主权项

1.一种全溶液化制备柔性薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备半导体层：将P3HT粉末添加在氯代苯中形成质量浓度为1％～2％的有机半导体溶液，静置后用筛网过滤备用；然后将过滤后的有机半导体溶液旋涂到衬底上形成一层P3HT薄膜，所述P3HT薄膜作为晶体管的半导体层，再将旋涂有P3HT薄膜的衬底放进烘箱进行退火处理；(2)将退火处理后的衬底固定在纺丝设备的运动平台所承接的接收基板上，并使P3HT薄膜朝上，再在纺丝设备上安装同轴喷嘴，所述同轴喷嘴位于所述P3HT的上方并且其出口朝下，其中所述同轴喷嘴具有同轴设置的外筒和设置在所述外筒内的内筒并且所述外筒和内筒的出口重合，调节高压发生器，使得施加在运动平台和同轴喷嘴之间的电压为1.5～1.9kV，将导电溶液Ⅰ和有机聚合物溶液Ⅱ分别加入同轴喷嘴的内筒和外筒中并控制导电溶液Ⅰ和有机聚合物溶液Ⅱ的流量分别为200～400nl/min和800～1200nl/min，则导电溶液Ⅰ和有机聚合物溶液Ⅱ在同轴喷嘴的出口处形成泰勒锥并流出到由运动基板带动进行移动的P3HT薄膜上，所述导电溶液Ⅰ和有机聚合物溶液Ⅱ在P3HT薄膜上形成一条同轴双层定向纤维，所述同轴双层定向纤维中，由导电溶液Ⅰ形成的内层作为晶体管的栅极，由有机聚合物溶液Ⅱ形成的外层作为晶体管的介电层；(3)电喷印制备源极和漏极：待同轴双层定向纤维固化后，使用导电溶液Ⅲ对着固化后的同轴双层定向纤维进行喷印，导电溶液Ⅲ落在同轴双层定向纤维上后会滑向同轴双层定向纤维的两侧，并且固化形成导电膜Ⅰ和导电膜Ⅱ，导电膜Ⅰ、同轴双层定向纤维和导电膜Ⅱ两两之间存在间隙，所述导电膜Ⅰ和导电膜Ⅱ分别作为晶体管的源极和漏极。