一种提升并五苯有机场效应晶体管工作性能的方法及结构技术

一种提升并五苯有机场效应晶体管工作性能的方法，在结构为栅电极/绝缘层/聚合物介质薄膜/并五苯/源与漏电极的有机场效应晶体管器件中，聚合物介质和并五苯之间设置一n‑型半导体薄膜过渡层；n‑型半导体过渡层厚度为1‑100nm；通过n‑型半导体过渡层中界面处的感生电子降低并五苯与电荷俘获介质界面处的空穴势垒高度，有效降低并五苯有机半导体晶体管的编程/擦除工作电压；通过有机半导体过渡层中电离施主所形成的带正电的空间电荷区阻碍聚合物介质薄膜中被俘获的正电荷(空穴)逃逸到并五苯薄膜中，提高并五苯有机半导体晶体管器件的编程/擦除可靠性及数据保持能力，提升并五苯有机场效应晶体管工作性能。

【技术实现步骤摘要】
一种提升并五苯有机场效应晶体管工作性能的方法及结构
本专利技术属于微电子
，具体涉及一种提升并五苯有机场效应晶体管工作性能的方法及应用
技术介绍
过去二十几年来由于在从射频识别标签到柔性及大面积显示等领域的应用前景，基于有机场效应晶体管的非易失性电子器件获得了人们非常多的关注【1，2】。为了促进有机场效应器件的实际应用，人们在研究诸如p-型沟道材料，n-型沟道材料及聚合物等电荷俘获材料方面花费了大量的精力。作为最有潜力的p-型沟道材料之一，具有5个苯环的平面型分子结构的小分子半导体材料并五苯(pantacene)已经被广泛应用于有机半导体场效应器件的结构研究中。研究表明聚苯乙烯(PS),聚(2-乙烯基萘)(PVN)，聚α-甲基苯乙烯(PαMS)等作为电荷俘获介质的并五苯有机场效应晶体管在很高的工作电压下其转移特性曲线显示了很大的存储窗口【3】。在以PαMS为电荷存储介质的并五苯有机场效应晶体管器件中Baeg等人使用200V/1μs的脉冲电压对器件开展了编程操作，并使用-100V/1μs的脉冲对器件开展了擦除操作【1】。在以苯乙烯-聚4-乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升并五苯有机场效应晶体管存储器件性能的方法，有机场效应晶体管器件的结构为底栅型：从下到上分别是栅电极/绝缘层/聚合物介质薄膜/并五苯/源与漏电极；有机场效应晶体管器件的结构或为顶栅型，从下到上分别是源与漏电极/并五苯/聚合物介质薄膜/绝缘层/栅电极，其特征在于，在聚合物介质薄膜和并五苯之间增加一层n-型半导体薄膜为过渡层；n-型半导体薄膜是n-型无机半导体薄膜，n-型有机半导体薄膜，厚度为1-100nm；并五苯厚度为1-100nm；源漏电极厚度为50-200nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种提升并五苯有机场效应晶体管存储器件性能的方法，有机场效应晶体管器件的结构为底栅型：从下到上分别是栅电极/绝缘层/聚合物介质薄膜/并五苯/源与漏电极；有机场效应晶体管器件的结构或为顶栅型，从下到上分别是源与漏电极/并五苯/聚合物介质薄膜/绝缘层/栅电极，其特征在于，在聚合物介质薄膜和并五苯之间增加一层n-型半导体薄膜为过渡层；n-型半导体薄膜是n-型无机半导体薄膜，n-型有机半导体薄膜，厚度为1-100nm；并五苯厚度为1-100nm；源漏电极厚度为50-200nm。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，n-型半导体薄膜是n-型有机半导体薄膜，具体分为n-型小分子薄膜和n-型聚合物薄膜，如N-N”-二3-正戊烷基-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PTCDI-C13)、N-N”-二正十三烷基-3,4,9,10-苝二酰亚胺(EP-PDI)、N-N”-二苯基-1,4,5,8-奈二酰亚胺(NDI)；n-型半导体薄膜是结晶态薄膜、半晶态薄膜或者非晶态薄膜。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，n-型有机半导体薄膜制备方法包括溶液方法，甩胶法(spin-coating)、溶胶-凝胶法(sol-gel)、喷涂法(spray)或丝网印刷法(silk-screenprinting)，喷墨打印法(ink-jeting)，或热蒸发方法，或其他类似的物理及化学薄膜制备方法；其厚度范围为1-100nm。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，n-型半导体薄膜为n-型无机半导体薄膜，包括硒化锌(ZnSe)、硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)；制备方法包括磁控溅射法，热蒸发方法，或电子束蒸发方法，其厚度范围为1-100nm，是结晶态薄膜或非...

【专利技术属性】
技术研发人员：康利民，王一如，殷江，夏奕东，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32