基于自供电栅的有机薄膜晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种基于自供电栅的有机薄膜晶体管及其制备方法，其特征在于，包括：压电栅、设置在所述压电栅上的绝缘层、设置在所述绝缘层上的有机半导体层、设置在所述有机半导体层上的源极和漏极；所述压电栅自下而上依次包括：下表面电极、压电薄膜或铁电驻极体、上表面电极。相较于现有技术，本发明专利技术具有以下有益效果：通过自供电栅结构，可以将机械能转换成电能，在与其上下表面电极相连的栅极和漏极之间产生电压差取代外加栅压的作用，在绝缘层和有机半导体层界面感应出载流子，实现栅压的调控作用。通过其可以自身提供栅压取代外加栅压的特性，可以为人机交互、物联网及触屏光电技术等的发展提供技术支持，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于自供电栅的有机薄膜晶体管及其制备方法
本专利技术涉及有机光电材料领域，尤其涉及一种基于自供电栅的有机薄膜晶体管及其制备方法。
技术介绍
随着小型微电子技术的发展，对便携式和可植入式微电子系统应用的需求越来越大，例如，可穿戴传感器、表皮电子、纳米机器人等，因此，发展一种可以为这些器件提供电能的单元显得至关重要。在过去的数十年里，从自然环境中收获能量一直是我们关注的焦点，其中将机械能转换成电能实现微型电子器件的自供电成为微电子发展的重要方向。
技术实现思路
压电聚合物、压电陶瓷、铁电驻极体等是可以将机械能转换成电能的材料，将其与微电子技术相结合可以实现微型电子器件的自供电。有机薄膜晶体管作为有机电子的基本单元，在有机电子中扮演着重要的角色，其实现自供电栅压调控对其发展至关重要。因此，本专利技术为了克服现有技术问题存在的不足和空白，将上述技术结合，提出一种自供电栅有机薄膜晶体管方案，可以有效的推动微电子技术的发展，为人机交互、物联网及触屏光电技术等的发展奠定良好的技术基础。本专利技术提出的自供电栅有机薄膜晶体管，自下而上包括压电栅、绝缘层、有机半导体层及源极和漏极；其中，自供电栅（压电栅）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自供电栅的有机薄膜晶体管，其特征在于，包括：压电栅、设置在所述压电栅上的绝缘层、设置在所述绝缘层上的有机半导体层、设置在所述有机半导体层上的源极和漏极；所述压电栅自下而上依次包括：下表面电极、压电薄膜或铁电驻极体、上表面电极。

【技术特征摘要】
1.一种基于自供电栅的有机薄膜晶体管，其特征在于，包括：压电栅、设置在所述压电栅上的绝缘层、设置在所述绝缘层上的有机半导体层、设置在所述有机半导体层上的源极和漏极；所述压电栅自下而上依次包括：下表面电极、压电薄膜或铁电驻极体、上表面电极。2.根据权利要求1所述的基于自供电栅的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述上表面电极和下表面电极的材质为金或银，厚度为30nm至50nm；所述压电薄膜或铁电驻极体的厚度为15um至100um。3.根据权利要求1所述的基于自供电栅的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述绝缘层为厚度为500nm至2000nm的有机聚合物绝缘层材料或厚度为60nm至300nm的无机绝缘层材料。4.根据权利要求1所述的基于自供电栅的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述有机半导体层的厚度为30nm至50nm；所述源极和漏极的材质为金、银或铝，厚度为20nm至80nm。5.根据权利要求1所述的基于自供电栅的有机薄膜晶体管，其特征在于：所述下表面电极通过导线连接源极；所述源极和漏极与外部电源相连。6.一种基于自供电栅的有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S11：将衬底清洗干净，所述衬底的材质为玻璃或者硅片；步骤S12：采用溶液法利用刮涂工艺在所述衬底上制备一层15um到100um的压电薄膜；步骤S13：将所述压电薄膜从衬底上剥离，并采用热蒸发或溅射的方式在所述压电薄膜的上下表面制备电极；步骤S14：采用旋涂或刮涂工艺在所述压电薄膜的上表面电极上制备绝缘层；步骤S15：采用旋涂或刮涂工艺在所述绝缘层表面制备有机半导体层；步骤S16：采用热蒸发的方式并利用掩膜版蒸镀出源极和漏极。7.根据权利要求6所述的基于自供电栅的有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：在步骤S11中，所述衬底的尺寸为1.5cm×2cm，清洗的方法为：在丙酮、异丙醇及去离子水中分别超声清洗十分钟后，用氮气吹干；在步骤S12中，制备所述压电薄膜的具体方法是：调整刮刀的高度和刮涂速度在所述衬底上制备压电薄膜，采用的原料配比是：PVDF：无水乙醇：丙酮=1mg：6ul：4ul；经90℃磁力搅拌2h，60℃磁力搅拌12h；在步骤S13中，将所述压电薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠鹏，汪秀梅，郭太良，方圆，杨辉煌，陈奇珍，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35