[发明专利]一种有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管制备方法

摘要

本发明涉及一种有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管制备方法，利用lift‑off工艺技术、旋涂成膜工艺技术及毛细渗透工艺技术，在硅/二氧化硅衬底上，依次制备出牺牲层ZnO条形阵列、含纳米线状孔道阵列的光刻胶层、含有机纳米线阵列的有机半导体层，在有机半导体层表面及硅片衬底背面上分别形成金属电极，引出相应的源极、漏极和栅极，从而制备有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管。本发明制备方法新颖，制作成本低，制备工艺简单，精确可控，该有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管具有特殊的有机纳米线导电阵列层，有效降低有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管的阈值电压，在新型光电器件中将具有非常重要的应用价值。

主权项

一种有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管制备方法，其特征在于：利用lift‑off工艺技术、旋涂成膜工艺技术及毛细渗透工艺技术，在一硅/二氧化硅衬底上，依次制备出牺牲层ZnO条形阵列、含纳米线状孔道阵列的光刻胶层以及含有机纳米线阵列的有机半导体层，且在含有机纳米线阵列的有机半导体层表面以及衬底背面上分别形成金属电极，并引出相应的源极、漏极和栅极，从而完成有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管的制备；还包括以下步骤：步骤S1：采用硫酸/双氧水溶液对所述硅/二氧化硅衬底进行高温清洗；采用旋涂工艺在所述硅/二氧化硅衬底表面涂覆一层光刻胶；采用电子束刻蚀光刻技术刻蚀条形光刻胶阵列；通过磁控溅射技术在所述条形光刻胶阵列表面上生长一ZnO层，并采用lift‑off工艺技术制备牺牲层ZnO条形阵列；步骤S2：采用旋涂工艺在所述牺牲层ZnO条形阵列上涂覆一层厚光刻胶，采用电子束刻蚀光刻技术刻蚀出含有孔洞阵列的厚光刻胶层，并用酸溶液腐蚀去除所述牺牲层ZnO条形阵列上未涂覆厚光刻胶的ZnO条形阵列，以在覆盖有厚光刻胶层的沟道区域形成相互隔离的纳米线状孔道阵列光刻胶层；步骤S3：在经所述步骤S2获取的硅/二氧化硅样片表面上滴覆有机半导体前驱体溶液，并采用毛细渗透工艺技术使得有机半导体前驱溶液渗入到所述纳米线状孔道阵列光刻胶层的孔洞阵列中，再采用有机半导体旋涂工艺和热处理固化，制备含有机纳米线阵列的有机半导体层；步骤S4：采用图形化掩膜覆盖蒸镀工艺技术分别在含有机纳米线阵列的有机半导体层的表面以及硅/二氧化硅衬底背面形成Cr/Au复合金属电极，并分别对应作为有机半导体纳米线阵列导电沟道薄膜晶体管的源极、漏极和栅极。