[发明专利]一种基于量子点的垂直结构发光晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述基于量子点的垂直结构发光晶体管包括层叠设置的衬底、栅极、绝缘层、源极接触电极、网状源极、有机半导体层、量子点层、电子传输层以及漏极；其中源极接触电极和有机半导体层均设置在网状源极表面，其中以有机半导体层为基底，依次设置量子点层、电子传输层、漏极；该发光晶体管采用垂直结构的有机晶体管，衬底采用透明的玻璃基板，源极连接介质采用能形成网格结构的纳米材料；所述垂直结构为网状源极、有机半导体层、量子点层、电子传输层和漏极的垂直堆叠结构，将量子点发光器件的电致发光特性与垂直结构有机晶体管的开关特性结合起来，同时通过调控栅压来减小量子点发光器件的操作电压，实现发光强度可任意调控的多功能器件。

2.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述衬底是透明的，是硬性衬底或者柔性衬底。

3.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述栅极采用溅射的方式制备，栅极材料为透明的金属氧化物，其厚度为30至200 nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述绝缘层为绝缘氧化物薄膜，通过原子层沉积的方式制备，厚度为50至100 nm。

5.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述网状源极为能形成网格结构的纳米材料，通过旋涂、刮涂或打印的方式制备；所述源极连接介质为金、银或铝，采用热蒸发的方式制备，厚度为20至80 nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述有机半导体层为有机半导体薄膜，通过旋涂、刮涂或打印的方式制备，厚度为40至160 nm；所述有机半导体薄膜采用有机材料，该有机材料为有机小分子、有机聚合物材料中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述量子点层为量子点薄膜，通过旋涂、刮涂或打印的方式制备，厚度为20至40 nm；所述量子点薄膜采用量子点材料，该量子点材料为胶体量子点。

8.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述电子传输层为金属氧化物纳米薄膜，通过旋涂、刮涂或打印的方式制备，厚度为10至40 nm。

9.根据权利要求1所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管，其特征在于：所述漏极材料为金、银或铝，采用热蒸发的方式制备，厚度为20至80 nm。

10.一种制备如权利要求1~9任一项所述的一种基于量子点的垂直结构发光晶体管的方法，其特征在于：所述基于量子点的垂直结构发光晶体管通过如下步骤制备：

S1：以一定尺寸的玻璃为衬底，将其依次在玻璃清洗剂、去离子水、丙酮和乙醇中超声清洗，并放在烘箱中烘干；

S2：采用磁控溅射的方式在玻璃上通过掩膜板溅射出所述栅极图案；

S3：所述栅极图案制好后，通过原子层沉积的方式在上述的玻璃基板上制备所述绝缘层；

S4：将源级连接介质材料分散在溶剂中，通过旋涂、刮涂或打印的方式在所述绝缘层上制备所述源级接触电极；

S5：采用热蒸发的方式在源极接触电极上通过掩膜板蒸镀出所述源极图案；

S6：将有机材料溶解于另一有机溶剂中，溶解完全后，通过旋涂、刮涂或打印的方式在所述源极接触电极上制备所述有机半导体层；

S7：将量子点材料溶解于特定溶剂中，溶解完全后，通过旋涂、刮涂或打印的方式在所述有机半导体层上制备所述量子点层，所述特定溶剂与有机半导体层不互溶；

S8：将电子传输层材料溶解于指定有机溶剂中，溶解完全后，通过旋涂、刮涂或打印的方式在所述量子点层上制备所述电子传输层，所述指定有机溶剂与量子点层不互溶；

S9：所述电子传输层成膜后，将器件在有机半导体层对应的有机溶剂中浸泡使得源极与有机半导体层刚好独立开来；

S10：采用热蒸发的方式在所述电子传输层上通过掩膜板蒸镀出所述漏极图案。