[发明专利]一种多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器，其特征在于：从上至下依次包括源漏电极、半导体、第二类栅绝缘层、浮栅层、第一类栅绝缘层、栅电极，所述第一类栅绝缘层为二氧化硅或硅基片，所述的第二类栅绝缘层为具有多孔结构聚合物薄膜，所述的浮栅层为纳米结构浮栅层。

2.根据权利要求1所述的多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器，其特征在于：所述多孔结构聚合物薄膜层中聚合物选自高介电常数聚合物材料，所述高介电常数聚合物材为聚苯乙烯或聚甲基苯烯酸甲酯。

3.根据权利要求2所述的多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器，其特征在于：所述纳米结构浮栅层中纳米浮栅粒子选自金纳米粒子或氧化石墨烯GO纳米粒子。

4.根据权利要求3所述的多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器，其特征在于：包括衬底，形成于该衬底之上的栅电极，覆盖于该栅电极之上的第一类栅绝缘层，形成于第一类栅绝缘层之上的纳米浮栅层，形成于该第一类栅绝缘层之上的具有多孔结构的第二类栅绝缘层，所述第二类栅绝缘层为隧穿层，形成于多孔结构的第二类栅绝缘层之上的有机活性层，以及形成于活性层表面沟道区域两侧的源漏电极。

5.根据权利要求4所述的多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器，其特征在于：

所述衬底为高掺杂硅片、玻璃片或塑料PET；

所述栅电极采用的材料包括高掺杂硅、铝、铜、银、金、钛或钽；

所述第一类栅绝缘层采用的材料包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆、聚苯乙烯PS或聚乙烯吡咯烷酮PVP，所述第一类栅绝缘层的薄膜厚度为100～300nm；

所述第二类栅绝缘层的薄膜厚度为50～150nm；

所述有机活性层采用的材料为并五苯、并四苯、钛菁铜、红荧烯、并三苯或3-己基噻吩；所述有机活性层采用热真空蒸镀成膜法成膜，覆盖在第二类栅绝缘层表面上形成导电沟道，其厚度为40～50nm；

所述源漏电极材料为金属或有机导体材料，其厚度为60～100nm。

6.根据权利要求5所述的多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器，其特征在于：所述源漏电极材料为铜。

7.根据权利要求1-6任一多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配置高介电常数材料聚合物溶液，溶于四氢呋喃，浓度5-30mg/ml；

(2)在步骤(1)配置好的高介电常数材料聚合物溶液中掺入一定比例的水，再80KHz超声5～10min形成均一混合溶液；

(3)选择表面有300nm二氧化硅的重掺杂的硅作为基片，清洗干净基片后烘干；

(4)在干净的基片表面滴涂纳米金溶液，再将其烘干；

(5)在步骤(4)中制备的浮栅层上面旋涂步骤(2)配置好的混合溶液，厚度为15～150nm，将旋涂好的样品放入烘箱中干燥，先低温干燥60℃，后高温干燥100℃；

(6)在第二类栅绝缘层上面真空蒸镀半导体层和源漏电极。

8.根据权利要求7所述多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的掺入一定比例的水，其比例为溶液体积比的3～5％。

9.根据权利要求7所述多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于：步骤(6)所述真空蒸镀半导体材料为并五苯，蒸镀速率为真空度控制在6×10^-5pa～6×10^-4pa，采用晶振赫兹数的变化控制厚度在40～50nm；步骤(6)所述真空蒸镀源漏电极为铜，蒸镀速率控制厚度在60～100nm。

10.根据权利要求7所述多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于：多孔结构聚合物层旋涂完后的厚度控制在50～150nm，半导体层的厚度为40～50nm，源漏电极为60～100nm。