[发明专利]基于三氧化钼接触掺杂的P型有机薄膜晶体管及制备方法

权利要求书

1.一种基于三氧化钼接触掺杂的P型有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：溶液的制备

A1：半导体溶液的配制

将P型有机半导体材料与有机溶剂以8 mg/ml的质量体积比进行配制；其中，所述P型有机半导体材料为：1 ,4-二氧并二吡咯和噻吩的聚合物即DPPT-TT；所述有机溶剂为氯苯或对二氯苯；

A2：绝缘层溶液的配制

将绝缘层材料与高溶解性的有机溶剂以80 mg/ml的质量体积比进行配制；其中，所述绝缘层材料为高分子聚合物，所述高溶解性的有机溶剂为乙酸或乙酸丁酯；

A3：溶液的溶解

将配制的半导体溶液与绝缘层溶液分别放在加热板上60 ℃静置溶解24小时；

步骤2：器件的制备

B1：衬底的清洗

选择绝缘衬底，将衬底依次放置于去离子水、丙酮、酒精中，分别用超声清洗机清洗15分钟，然后用氮气枪吹干；

B2：源漏电极的制备

采用真空热蒸发镀膜技术，将金颗粒放置于第一热蒸镀舟上，使用机械泵和分子泵将热蒸镀腔体内抽至真空10^-5~10^-4 Pa条件，利用不锈钢掩膜版在衬底上蒸镀厚度为30 nm的金作为源漏电极；其中，热蒸镀电流为100-160 A，速率为0.01-0.05 nm/s；

B3：接触掺杂层的制备

采用真空热蒸发镀膜技术，将三氧化钼晶体粉末平铺在第二热蒸镀舟上，使用机械泵和分子泵将热蒸镀腔体内抽至真空10^-5~10^-4 Pa条件，利用不锈钢掩膜版在相同位置的源漏电极表面上，蒸镀厚度为2-5nm的三氧化钼作为接触掺杂层；其中，热蒸镀电流为60-75 A，速率为0.01-0.02 nm/s；

B4：半导体薄膜的制备

通过移液枪将已配制好的半导体溶液在衬底上表面铺满，采用旋涂仪在500 rpm的转速下匀胶5秒，再在2000 rpm的转速下匀胶40-80秒；在纯氩气环境下，将旋涂有半导体层的样品放置于加热板上以200 ℃加热退火45分钟；制备的半导体薄膜厚度范围为35~45nm，即为有源层；

B5：绝缘层薄膜的制备

通过移液枪将已配制好的绝缘层溶液在半导体薄膜上表面铺满，采用旋涂仪先在500rpm的转速下匀胶5秒，再在2000 rpm的转速下匀胶60秒；在纯氩气环境下，将旋涂有绝缘层的样品放置于加热板上以80 ℃加热退火2小时；

B6：栅极的制备

通过光学显微镜的校准，使不锈钢掩膜版的开口位置与源极和漏极之间的沟道对应，再利用真空热蒸发镀膜技术在绝缘层上表面制备厚度为60nm的铝作为栅电极，得到所述三氧化钼接触掺杂的P型有机薄膜晶体管；其中：

步骤A2中，所述高分子聚合物为聚苯乙烯，与水具有至少90度接触角；

步骤B1中，所述绝缘衬底为玻璃、二氧化硅或聚对苯二甲酸类塑料；

所制得的三氧化钼接触掺杂的P型有机薄膜晶体管，其开关比为3×10⁵、迁移率为0.619cm²/ 伏特·秒、亚阈值摆幅为1.56伏特/单位数量级、阈值电压为4.63伏特。

2.一种权利要求1所述方法制得的基于三氧化钼接触掺杂的P型有机薄膜晶体管。