一种有机单晶半导体结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种有机单晶半导体结构及其制备方法，所述的有机单晶半导体结构包括衬底，自下而上沉积在衬底上的辅助生长层、电极、有机单晶半导体层；所述的有机单晶半导体层为跨越电极前后形貌基本不变的的有机半导体单晶薄膜，所述的有机半导体单晶薄膜能够在任意形状和任意尺寸的底接触型衬底上实现全覆盖，获得了在工业化规模上近乎理想的形貌。该有机单晶半导体结构可以用作有机场效应晶体管的关键部分，实现载流子的快速传输。本发明专利技术在该半导体结构的基础上，还提供一种制备方便、性能高效的有机场效应晶体管器件，在有机光电领域有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种有机单晶半导体结构及其制备方法
本专利技术涉及有机半导体领域，具体涉及一种有机单晶半导体结构及其制备方法。
技术介绍
有机半导体器件因为其质轻、价格低廉、柔性、可实现大面积制备的特点在半导体器件领域引起了人们的广泛关注。层出不穷的新技术极大地促进了有机太阳能电池、有机发光二极管、有机场效应晶体管等有机光电半导体器件的发展。其中，器件的结构是实现高效光电功能的关键之一，以有机场效应晶体管器的结构为例，有机场效应晶体管主要由以下几部分组成：①电极，根据接入电压的不同可以分为源极、漏极和栅极三种电极；②有机半导体层，作为关键的活性层；③介电层或者称为绝缘层。根据其源漏电极、有机半导体层和栅电极之间的相对位置，目前常用的有机场效应晶体管的器件构型有底栅极-顶接触型(BottomGate-TopContact)(图1(a))、底栅极-底接触型(BottomGate-BottomContact)(图1(b))、顶栅极-底接触型(TopGate-BottomContact)(图1(c))(J.Zaumseil,andH.Sirringhaus,C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机单晶半导体结构，包括衬底，其特征在于：/n所述的有机单晶半导体结构包括在所述衬底上自下而上依次沉积的辅助生长层、电极、有机单晶半导体层；/n所述的有机单晶半导体层生长在辅助生长层和电极上，所述的有机单晶半导体层由有机半导体单晶薄膜形成，有机半导体单晶薄膜由有机半导体单晶阵列构成；/n所述有机半导体单晶阵列的形貌在跨越电极前（100）、电极边缘（101和103）、电极上（102）以及跨越电极后（104）基本不变。/n

【技术特征摘要】
20190829 CN 2019108107809;20191103 CN 2019110628191.一种有机单晶半导体结构，包括衬底，其特征在于：
所述的有机单晶半导体结构包括在所述衬底上自下而上依次沉积的辅助生长层、电极、有机单晶半导体层；
所述的有机单晶半导体层生长在辅助生长层和电极上，所述的有机单晶半导体层由有机半导体单晶薄膜形成，有机半导体单晶薄膜由有机半导体单晶阵列构成；
所述有机半导体单晶阵列的形貌在跨越电极前（100）、电极边缘（101和103）、电极上（102）以及跨越电极后（104）基本不变。


2.根据权利要求1所述的有机单晶半导体结构，其特征在于：所述的有机半导体单晶薄膜能够在任意形状和任意尺寸的衬底上实现全覆盖。


3.根据权利要求1所述的有机单晶半导体结构，其特征在于：所述电极与辅助生长层接触，且其具有位于辅助生长层外侧的凸出部，所述电极按照上位型和/或嵌入型的方式与所述辅助生长层接触，所述的上位型是指所述辅助生长层的上表面与电极的下表面接触，所述的嵌入型是指电极半嵌或贯穿所述辅助生长层。


4.根据权利要求1-3任一项所述的有机单晶半导体结构，其特征在于：所述的有机半导体单晶薄膜为取向的有机半导体单晶阵列，由分开且独立的多个线型元素构成，所述多个线型元素呈线型排布，所述的线型排布是指各个线型元素沿着晶体生长方向的取向一致，所述的线型元素的形貌在跨越电极前（100）、电极边缘（101和103）、电极上（102）以及跨越电极后（104）基本不变，所述的线型元素为单根晶体，且其形貌为单晶。


5.一种场效应晶体管，其特征在于：所述的场效应晶体管包括权利要求1-20任一项所述的有机单晶半导体结构，所述的场效应晶体管包括顶栅式器件和底栅式器件，所述顶栅式器件的栅极和栅极绝缘层位于所述的有机单晶半导体结构上方，所述底栅式器件的栅极和栅极绝缘层位于有机单晶半导体结构下方。


6.根据权利要求5所述的场效应晶体管，其特征在于：所述的场效应晶体管还包括缓冲层和/或封装层。


7.一种光电器件，其特征在于：所述的光电器件包括权利要求5或6所述的场效应晶体管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍瑞菡，李寒莹，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33