[发明专利]一种有机场效应晶体管及其制备方法与应用

权利要求书

1、一种用于多比特存储的有机场效应晶体管，包括衬底、位于所述衬底上的栅极电极、位于所述栅极电极上的由无机材料制成的绝缘层、位于所述绝缘层上的聚合物层、位于所述聚合物层上的有机半导体层以及位于所述有机半导体层上的源漏电极，其特征在于：将所述有机场效应晶体管用光能量密度为0.01～10毫瓦每平方厘米的可见光照射，并对所述有机场效应晶体管的阈值电压进行如下调控：源漏电压为负60V，栅电压从不同起始电压+20V，+40V，+60V，+80V开始，进行扫描，扫描结束停止照射，规定此时的所述有机场效应晶体管阈值电压状态为S1；然后，外加电压程序：源漏电压为0V，栅电压分别为-50V，-70V，-100V，-120V，-150V，-170V，-200V，时间为1微秒，对所述有机场效应晶体管进行阈值电压调控和信号写入，从而实现了阈值电压S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8态，得到所述用于多比特存储的有机场效应晶体管。

2、根据权利要求1所述的用于多比特存储的有机场效应晶体管，其特征在于：所述衬底是由下述四种材料中的一种制成：玻璃、陶瓷、聚合物和硅片。

3、根据权利要求1或2所述的用于多比特存储的有机场效应晶体管，其特征在于：所述聚合物层由下述三种材料中的一种或其任意组合制成：聚苯乙烯，聚丙烯酸甲酯和聚碳酸酯；所述聚合物层的厚度为10-100nm。

4、根据权利要求1或2所述的用于多比特存储的有机场效应晶体管，其特征在于：所述有机半导体层是由有机小分子材料和/或高分子材料构成；所述有机半导体层的厚度为10-150nm。

5、根据权利要求3所述的用于多比特存储的有机场效应晶体管，其特征在于：所述有机半导体层是由有机小分子材料和/或高分子材料构成；所述有机半导体层的厚度为10-150nm。

6、一种制备权利要求1所述的用于多比特存储的有机场效应晶体管的方法，包括以下步骤：

1)在衬底上沉积栅极电极、然后在栅极电极上沉积由无机材料制成的绝缘层；

2)将沉积有栅极电极和绝缘层的衬底，依次用去离子水、乙醇、丙酮超声清洗后烘干，然后用甩膜法将聚合物溶液旋涂于绝缘层表面，烘干，得到了聚合物层；

3)在步骤2)制备的聚合物层上采用有机物成膜方法制备有机半导体层；

4)在步骤3)制备的有机半导体层上制备源电极和漏电极，得到有机场效应晶体管；

5)将步骤4)得到的有机场效应晶体管在光能量密度为0.01～10毫瓦每平方厘米的可见光下照射，并对所述有机场效应晶体管的阈值电压进行如下调控：源漏电压为负60V，栅电压从不同起始电压+20V，+40V，+60V，+80V开始，进行扫描，扫描结束停止照射，规定此时的所述有机场效应晶体管阈值电压状态为S1；然后，外加电压程序：源漏电压为0V，栅电压分别为-50V，-70V，-100V，-120V，-150V，-170V，-200V，时间为1微秒，对所述有机场效应晶体管进行阈值电压调控和信号写入，从而实现了阈值电压S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8态，得到了用于多比特存储的有机场效应晶体管。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述聚合物溶液为下述三种材料中的一种或其任意组合物的溶液：聚苯乙烯，聚丙烯酸甲酯和聚碳酸酯；所述聚合物层的厚度为10-100nm。

8、根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述有机半导体层是由有机小分子材料和/或高分子材料构成；所述有机物成膜方法为下述四种方法中的一种：真空蒸镀法、甩膜法、滴膜法和印刷法；所述有机半导体层的厚度为10-150nm。

9、权利要求1-5中任一所述的有机场效应晶体管作为多比特存储器的应用。