具有硅氧烷聚合物界面的有机薄膜晶体管及其制造方法技术

技术编号:3204843 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种有机薄膜晶体管,它包括置于栅极电介体和有机半导体层之间的硅氧烷聚合物层。还提供含薄膜晶体管的集成电路以及薄膜晶体管的制造方法。本发明专利技术有机薄膜晶体管在一个或多个晶体管性能方面有所改进。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改进性能的有机薄膜晶体管。更具体地说,本专利技术涉及在半导体和栅极电介体之间具有一层硅氧烷聚合物层的有机薄膜半导体,并涉及这种晶体管的制造方法。
技术介绍
各种用途(包括低成本电子器件)均对有机半导体非常感兴趣。相信可合成有机物使之具有所需的电子性能用于各种器件,并能构造成现有的结晶硅微电子器件不可能达到的低成本、能够线轴对线轴加工。有机电子器件涉及的一个关注点是有机半导体和另一个器件层之间形成的界面的质量。目前在半导体和栅极电介体之间的界面上进行的工作包括在硅氧化物表面上使用硅氮烷或硅烷偶联剂。硅烷偶联剂需要复杂的沉积方法。EP 1041652A2公开了对于薄膜晶体管(TFT)采用多种表面处理方法来提高SiOx上溶液流延的低聚噻吩的结晶区尺寸,尽管测得的载流子迁移率值通常小于未经处理的对照组。其它工作包括在含聚乙烯醇层的薄膜晶体管中进行表面处理,所述薄膜晶体管可以相对较厚。在少数情况下,现有的工作对迁移率具有微小的改进。大多数情况表明现有的工作对迁移率无改进和/或有不利的效果,更不要说其它重要的器件性能。专利技术的概述本专利技术人发现了通过控制有机半导体和绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机薄膜晶体管(OTFT),它包括基本无氟的聚合物层,该聚合物层的厚度小于约400埃,穿插在栅极电介体和有机半导体层之间,所述聚合物层包括具有下式共聚合单元的聚合物:***(Ⅰ)其中,各个R分别是选自氢、C↓[1]- C↓[20]脂族基团、C↓[4]-C↓[20]脂环基团、芳烷基或芳基及其组合的基团,它可含有一个或多个杂原子和/或一个或多个官能团。

【技术特征摘要】
US 2001-11-5 10/012,6551.一种有机薄膜晶体管(OTFT),它包括基本无氟的聚合物层,该聚合物层的厚度小于约400埃,穿插在栅极电介体和有机半导体层之间,所述聚合物层包括具有下式共聚合单元的聚合物 其中,各个R分别是选自氢、C1-C20脂族基团、C4-C20脂环基团、芳烷基或芳基及其组合的基团,它可含有一个或多个杂原子和/或一个或多个官能团。2.如权利要求1所述的晶体管,其特征在于所述聚合物层包括聚二甲基硅氧烷、共聚二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷、共聚甲基苯基硅氧烷-二苯基硅氧烷或共聚二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷。3.如权利要求1所述的晶体管,其特征在于所述聚合物层还包括来自烯键不饱和单体的共聚合单元的嵌段。4.如权利要求1所述的晶体管,其特征在于所述R基团选自甲基、乙烯基、5-己烯基、苯基、2-苯基乙基、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基、3-巯基丙基、3-环氧丙氧基丙基、2-(3,4-环氧环己基)乙基、3-氨基丙基、3-乙酰氧基丙基、3-氯丙基、3-羧基丙基、3-氰基丙基、和2-(二乙基膦酰基)乙基。5.如权利要求1所述的晶体管,它具有至少一种下述性能(a)阈值电压约为-25V至25V之间;(b)亚阈值斜率低于约10V/十进位(绝对值);(c)开/关比至少约104;(d)当半导体层包括p型半导体时,载流子迁移率至少约10-2cm2/Vs;(e)当半导体层包括n型半导体时,载流子迁移率至少约10-4cm2/Vs;(f)载流子迁移率比无所述聚合物层的类似有机薄膜晶体管的载流子迁移率至少高约50%;(g)载流子迁移率比无所述聚合物层的类似有机薄膜晶体管的载流子迁移率至少高约0.02cm2/Vs;(h)载流子迁移率比无所述聚合物层的类似有机薄膜晶体管的载流子迁移率至少高约0.10cm2/Vs;(i)载流子迁移率比无所述聚合物层的类似有机薄膜晶体管的载流子迁移率至少高约1.0cm2/Vs。6.如权利要求1所述的晶体管,其特征在于其包含栅极电介体,该栅极电介体包括任选地封涂无机电绝缘材料的有机电绝缘材料。7.如权利要求1所述的晶体管,其特征在于其包含栅极电介体,该栅极电介体包括无机电绝缘材料,选自锶酸盐、钽酸盐、钛酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:TW凯利LD博德曼TD迪巴TD琼斯DV穆雅斯MJ佩莱里特TR史密斯
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利