[发明专利]有机薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种有机薄膜晶体管，主要由基板（1）、栅电极（2）、栅绝缘层（3）、源漏电极（4）及有机半导体层（6）组成，所述有机半导体层（6）作为有源层，其特征在于：在所述源漏电极（4）和所述有机半导体层（6）之间还设有电极修饰层（5），所述电极修饰层（5）通过在所述源漏电极（4）上固定DNA分子材料自组装而形成。

2.根据权利要求1所述的有机薄膜晶体管，其特征在于：对于所述电极修饰层（5），DNA分子为单链分子、双链分子、线状分子、环状分子中的任意一种或任意多种，对DNA分子进行修饰的官能团为羟基（-OH）、巯基（-SH）和羧基（-COOH）基团中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述源漏电极（4）的材料采用Au、Ag、Mo、Al、Cu、Cr、Ti、Mg和Ca中的任意一种或任意多种，或者采用锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)导电薄膜。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述有机半导体层（6）采用                                               键的共轭体系有机半导体材料制成，为酞菁铜(CuPc)、并五苯(Pentacene)、红荧烯（Rubrene）和DPh-BTBT中任意一种P型材料，或者为氟代酞菁铜(F16CuPc)、C60和DFB4T中任意一种N型材料，或者为PPTQT、PCBM和DC-NAP中任意一种双极型材料。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述基板（1）采用硅片、玻璃、塑料和陶瓷中任意一种材料制成。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述栅电极（2）材料为金属、金属氧化物或者导电聚合物，具体为Au、Ag、Al、Ni、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和聚乙炔中的任意一种。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述栅绝缘层（3）的材料为二氧化硅（SiO₂）、氮化硅（Si₃N₄）、氧化铊（Ta₂O₅）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化钛（TiO₂）、氧化锆（ZrO₂）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚酰亚胺（PM）、聚乙烯苯酚（PVP）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯醇（PVA）的一种或多种材料制备的薄膜 。

8.一种权利要求1所述的有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，各结构层分别采用下述方法按结构层次序依次逐层制备：

a. 选用带有绝缘层的基板衬底；

b. 对基板衬底进行清洗，清洗后干燥；

c. 在基板衬底表面制备栅电极；

d. 采用溅射或蒸发方法，在栅电极的上面制备栅绝缘层；

e. 然后采用溅射或蒸发的方法，在栅绝缘层上制备源电极和漏电极；

f. 在源电极和漏电极上固定DNA分子，通过DNA自组装而形成电极修饰层，并冲洗干净，冲洗后干燥；

g. 采用真空蒸发方法或旋涂的方法，在源电极和漏电极之间沟道中裸露的栅绝缘层表面上和电极修饰层上一并制备均匀连续的有机半导体层，用物理吸附法将电极修饰层中的DNA分子固定到有机半导体层的有机薄膜表面上。

9.根据权利要求8所述的有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：DNA分子为单链分子、双链分子、线状分子、环状分子中的任意一种或任意多种，对DNA分子进行修饰的官能团为羟基（-OH）、巯基（-SH）和羧基（-COOH）基团中的任意一种。

10.根据权利要求8或9所述的有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：当采用真空蒸发方法制备有机半导体层时，控制真空度小于10^-3Pa。