一种垂直结构量子点发光场效应晶体管及制备方法技术

本发明专利技术公开一种垂直结构量子点发光场效应晶体管及制备方法，其方法包括步骤：量子点发光单元的制备：在漏极上依次制备空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和源极；电容单元的制备：在上述制备的源极上依次制备绝缘层和栅极。本发明专利技术采用垂直结构的QLED场效应晶体管，可实现低工作电压下的高输出电流。另外，相比于传统横向FET结构，本发明专利技术垂直结构的QLED场效应晶体管，场效应晶体管更易于与QLED集成，并实现器件的多功能结合；且本发明专利技术的QLED场效应晶体管可采用全无机的材料制备，具有相比于有机半导体材料更高的迁移率，利于提高器件性能。此外，本发明专利技术QLED场效应晶体管可采用全溶液法制备，成本低廉，工艺简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及场效应晶体管
，尤其涉及一种垂直结构量子点发光场效应晶体管及制备方法。
技术介绍
在微电子技术的发展背景下，场效应晶体管（FET）是目前现代微电子学中应用最广泛的器件之一，属于电压控制型的半导体器件，其特征包括输入阻抗高、噪声小、功耗低、无二次击穿现象以及安全工作区域宽等优点等，并在数据存储电路、放大电路、逻辑电路、光电集成电路、平面显示电子器件中具有重要的作用。目前已有文献报道将FET与有机发光器件集成，使FET用于平板显示的驱动单元，通过晶体管栅压控制源漏电流，进而控制器件发光。高性能发光场效应晶体管（LET）要求栅绝缘层具有良好的绝缘性能和电容性能，及较优的器件结构和性能，代表器件为有机发光场效应晶体管（OFET）。OFET主流的制备技术包括以热蒸镀和溅射的代表的真空镀膜技术，其特点在于成膜均匀性高，厚度可控及相对具备较高场效应迁移率等，缺点在于仪器设备复杂，成本较高，不利于大规模的工业化应用。近年来，量子点发光二极管（QLED）因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。相对比有机发光二极管（QLED），在同等画质下，QLED的节能性有望达到OLED的两倍，发光率将提升30%至40%，同时，QLED还具有启亮电压低、光致发光光谱半高宽窄、发光波长与颜色可通过量子点颗粒尺寸进行调节和低成本溶液法制备等优点，在固态照明和显示领域有巨大的应用潜力。因此，制备新型结构量子点发光场效应晶体管，并利用其控制量子点发光二极管成为一个重要的研究方向。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种垂直结构量子点发光场效应晶体管及制备方法，旨在提供一种垂直结构的量子点发光场效应晶体管。本专利技术的技术方案如下：一种垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，包括电容单元和量子点发光单元，所述电容单元垂直堆叠在量子点发光单元上，所述量子点发光单元自下而上依次包括漏极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和源极，所述电容单元自下而上依次包括源极、绝缘层和栅极，所述电容单元和量子点发光单元通过中间共有的源极连在一起。所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，所述漏极的材料为含有衬底的ITO基板。所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，所述空穴传输层的厚度为10-100nm，所述量子点发光层的厚度为10-100nm，所述电子传输层的厚度为30-60nm。所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，所述电子传输层的材料为n型氧化锌。所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，所述源极的材料为Al、Ca、Ni中的一种。所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，所述绝缘层的材料为BaTiO3/PVDF复合浆料。所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，所述栅极的材料为ITO、Au、Pt、Cr中的一种。一种如上所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管的制备方法，其中，包括：步骤A、量子点发光单元的制备：在漏极上依次制备空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和源极；步骤B、电容单元的制备：在步骤A制备的源极上依次制备绝缘层和栅极。一种垂直结构量子点发光场效应晶体管，其中，包括电容单元和量子点发光单元，所述电容单元垂直堆叠在量子点发光单元上，所述量子点发光单元自下而上依次包括漏极、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层和源极，所述电容单元自下而上依次包括源极、绝缘层和栅极，所述电容单元和量子点发光单元通过中间共有的源极连在一起。一种如上所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管的制备方法，其中，包括：步骤A，、量子点发光单元的制备：在漏极上依次制备电子传输层、量子点发光层、空穴传输层和源极；步骤B，、电容单元的制备：在步骤A，制备的源极上依次制备绝缘层和栅极。有益效果：本专利技术采用垂直结构的QLED场效应晶体管，可实现低工作电压下的高输出电流。另外，相比于传统横向FET结构，本专利技术垂直结构的QLED场效应晶体管，场效应晶体管更易于与QLED集成，并实现器件的多功能结合。附图说明图1为本专利技术一种垂直结构量子点发光场效应晶体管较佳实施例的结构示意图。图2为本专利技术一种垂直结构量子点发光场效应晶体管另一较佳实施例的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种垂直结构量子点发光场效应晶体管及制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种垂直结构量子点发光场效应晶体管较佳实施例，其中，包括电容单元和量子点发光单元，所述电容单元垂直堆叠在量子点发光单元上，所述量子点发光单元自下而上依次包括漏极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和源极，所述自下而上电容单元依次包括源极、绝缘层和栅极，所述电容单元和量子点发光单元通过中间共有的源极连在一起。本专利技术器件包括两个部分，分别为电容单元和量子点发光单元，目的是使垂直结构的量子点发光场效应晶体管，通过电容单元实现对量子点发光单元（QLED）的电流控制。本专利技术采用垂直结构的量子点发光场效应晶体管，可实现低工作电压下的高输出电流。另外，相比于传统横向FET结构，本专利技术垂直结构的量子点发光场效应晶体管，场效应晶体管更易于与QLED集成，并实现器件的多功能结合；且本专利技术量子点发光场效应晶体管可采用全无机的材料制备，具有相比于有机半导体材料更高的迁移率，有利于提高器件性能。结合图1所示，图1为本专利技术一种垂直结构量子点发光场效应晶体管较佳实施例的结构示意图，如图所示，1为玻璃衬底，2为ITO基板，所述ITO基板为漏极，所述漏极作为阳极；3为空穴传输层；4为量子点发光层；5为电子传输层；6为源极，所述源极作为阴极；7为绝缘层；8为栅极。本专利技术该垂直结构的量子点发光场效应晶体管，可实现低工作电压下的高输出电流。另外，本专利技术垂直结构的量子点发光场效应晶体管，场效应晶体管更易于与QLED集成，并实现器件的多功能结合。除上述结构外，本专利技术还可将电极阴阳极及相对应的空穴传输层和电子传输层的位置变化，得到另一垂直结构量子点发光场效应晶体管。具体地，本专利技术的一种垂直结构量子点发光场效应晶体管另一较佳实施例，其中，包括电容单元和量子点发光单元，所述电容单元垂直堆叠在量子点发光单元上，所述量子点发光单元自下而上依次包括漏极、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层和源极，所述电容单元自下而上依次包括源极、绝缘层和栅极，所述电容单元和量子点发光单元通过中间共有的源极连在一起。具体地，结合图2所示，图2为本专利技术一种垂直结构量子点发光场效应晶体管另一较佳实施例的结构示意图，如图所示，9为玻璃衬底，10为ITO基板，所述ITO基板为漏极，所述漏极作为阴极；11为电子传输层；12为量子点发光层；13为空穴传输层；14为源极，所述源极作为阳极；15为绝缘层；16为栅极。本专利技术该垂直结构的量子点发光场效应晶体管，同样可实现低工作电压下的高输出电流。另外，本专利技术垂直结构的量子点发光场效应晶体管，场效应晶体管更易于与QLED集成，并实现器件的多功能结合。本专利技术还提供一种垂直结构量子点发光场效应晶体管的制备方法较佳实施例，其包括：步骤A、量子点发光单元的制备：在漏极上依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直结构量子点发光场效应晶体管，其特征在于，包括电容单元和量子点发光单元，所述电容单元垂直堆叠在量子点发光单元上，所述量子点发光单元自下而上依次包括漏极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和源极，所述电容单元自下而上依次包括源极、绝缘层和栅极，所述电容单元和量子点发光单元通过中间共有的源极连在一起。

【技术特征摘要】
1.一种垂直结构量子点发光场效应晶体管，其特征在于，包括电容单元和量子点发光单元，所述电容单元垂直堆叠在量子点发光单元上，所述量子点发光单元自下而上依次包括漏极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和源极，所述电容单元自下而上依次包括源极、绝缘层和栅极，所述电容单元和量子点发光单元通过中间共有的源极连在一起。2.根据权利要求1所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其特征在于，所述漏极的材料为含有衬底的ITO基板。3.根据权利要求1所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其特征在于，所述空穴传输层的厚度为10-100nm，所述量子点发光层的厚度为10-100nm，所述电子传输层的厚度为30-60nm。4.根据权利要求1所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其特征在于，所述电子传输层的材料为n型氧化锌。5.根据权利要求1所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其特征在于，所述源极的材料为Al、Ca、Ni中的一种。6.根据权利要求1所述的垂直结构量子点发光场效应晶体管，其特征在于，所述绝缘层的材料为BaTiO3/PVDF复合浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛征航，向超宇，李乐，张滔，张东华，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44