[发明专利]一种改善柔性打印有机薄膜晶体管的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于有机场效应晶体管的制备方法领域，尤其涉及到一种改善柔性打印有机薄膜晶体管的制作方法。

背景技术

无机电子器件问世以后，基于有机半导体的电子器件的应用前景随着时间的推移而越发广阔，比如有机太阳能电池、有机发光二极管、有机场效应晶体管、有机光电存储器等纳米器件。其中，有机场薄膜晶体管，简称organic thin-film transistor(OTFT)，在经历了多年的调查研究后，其颇具吸引力的特征逐渐映入大众眼帘。

OTFT的独特优势在于它可实现大面积机械柔性显示，同时拥有高性能、低功耗、低成本和易加工等技术特点，作为显示器色彩丰富清晰。如今对于OTFT的追求之一在于进一步地缩短响应时间提升其性价比，诸多的努力也使得OTFT在环境生物等领域的传感检测方面有用武之地。比如，Narayan和他的团队最初研究出的一种基于poly(3-octylthiophene-2,5-diyl)的OTFT光传感器，就已经可以获得100的开关电流的比(K.S.Narayan and N.Kumar,Appl.Phys.Lett.2001,79,1891-1893).。由此，各国各公司、高等院校和科研院所开始紧张密集地研究，以角逐这个行业的龙头老大，争取研发OTFT应用产品的一席之地。

OTFT中使用的有机材料基本可分为两类，一是聚合物，比如商业化药品poly(3-hexylthiophene)，简称P3HT；另一类则是小分子，典型例子则是并五苯。由于众多聚合物中强大的π-π键间作用可以大大促进载流子的传输，越来越多的研究致力于各种能改善OTFT载流子迁移率、电流开关比、阈值电压和亚阈值摆幅等性能参数的有机新型功能材料的使用。为了进一步增强OTFT性能，努力工作主要集中在以下几个方面：(1)研究探寻合成路线以构建出更利于载流子传输的材料模型，主要用于活性层、介电层和部分修饰层材料材料。(2)与传统的涂膜技术相比较，溶液法等新型途径获得的有机薄膜在大面积、低成本的OTFT器件制备技术中更有潜在优势。甚至在2014年，S.Tiwari等人发现悬浮膜转移法获得的OTFT电学性能比旋涂膜法制备的器件效果更佳(S.Tiwari,W.Takashima,S.Nagamatsu,S.K.Balasubramanian,and R.Prakash,J.Appl.Phys.2014,116,094306)。(3)由于载流子流经的活性层与介电层的距离仅为几个分子的厚度，所以半导体和介电层的界面效应成为改善OTFT性能的重要方式之一，通过适当的界面修饰或自组装处理可以显著提升其载流子迁移率(X.Zhao,Q.Tang,H.Tian,Y.Tong,and Y.Liu,Org.Electron.2015,16,171-176)。(4)此外，越来越多的小组开始在活性层中掺杂各种有机分子，以此进一步增强其导电性。不同有机材料的掺杂浓度会导致OTFT活性层表面形貌的变化，部分还会由于结晶度的差异影响其性能(H.Kleemann,C.Schuenemann,A.A.Zakhidov,M.Riede,B.Lüssem,and K.Leo,Org.Electron.2012,13,58-65)。

虽然我国的科研水平与发达国家几乎同步，但是OTFT经典活性层材料的单一使用使得性价比无法进一步提升，导致基于OTFT器件的产业化生产应用明显不足。

发明内容

解决的技术问题：针对传统经典材料的频繁使用致使制备成本过高、制备OTFT工艺手段较为复杂、传统器件能耗太大等技术问题，本发明提供一种改善柔性打印有机薄膜晶体管的制作方法，成本低廉，工艺简单，能耗较低。

技术方案：一种改善柔性打印有机薄膜晶体管的制作方法，包括以下步骤：

步骤一：将相片纸分别用去离子水和氮气清理表面；

步骤二：将经过步骤一处理的相片纸置于培养皿中放入真空干燥箱加热；

步骤三：在经过步骤二处理的相片纸上打印银电极，将相片纸置于培养皿中放入真空干燥箱加热；

步骤四：将BFTII和P3HT混合后用氯仿做溶剂配成混合溶液，在所述混合溶液打印在经过步骤三处理的相片纸上的银电极沟道中，然后进行热退火处理，BFTII的分子结构如下：

步骤五：在经过步骤四处理的相片纸上打印介电层，将相片纸置于培养皿中放在真空干燥箱中加热；

步骤六：涂紫外固化胶进行紫外固化，盖上玻璃片后封装完毕。

作为优选，所述相片纸切割尺寸为1.6cm×1.4cm。