一种提升抗疲劳特性的并五苯有机场效应晶体管制造技术

一种提升抗疲劳特性的并五苯有机场效应晶体管，在并五苯有机场效应晶体管结构中设置有n

【技术实现步骤摘要】
一种提升抗疲劳特性的并五苯有机场效应晶体管


[0001]本专利技术属于微电子
，具体涉及一种提升抗疲劳特性的并五苯有机场效应晶体管。

技术介绍

[0002]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(pentacene)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存储器件上应用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的脉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升抗疲劳特性的并五苯有机场效应晶体管，其特征是，在并五苯有机场效应晶体管结构中设置有n
‑
型半导体层及具有浅能级陷阱的电荷俘获层；器件具有底栅型结构：从下到上分别是栅电极/栅绝缘层/n
‑
型半导体薄膜/具有浅能级陷阱的电荷俘获介质层/隧穿层/并五苯/源(漏)电极；栅电极为导体，电阻率在0.1
‑
0.001Ω
·
㎝
之间；栅绝缘层介质薄膜为绝缘体，厚度范围为5
‑
150nm；n
‑
型半导体薄膜层的厚度为1
‑
200nm；具有浅能级空穴陷阱的电荷俘获介质层，厚度为1
‑
100nm；隧穿层为绝缘体，厚度范围为1
‑
20nm；并五苯厚度范围为1
‑
100nm；源漏电极为导体，电阻率在0.1
‑
0.001Ω
·
㎝
之间，厚度范围为50
‑
200nm；栅电极为导体，电阻率在0.1
‑
0.001Ω
·
㎝
之间；栅绝缘层介质薄膜为绝缘体，厚度范围为5
‑
150nm；n
‑
型半导体薄膜的厚度为1
‑
200nm；具有浅能级空穴陷阱的电荷俘获介质，厚度为1
‑
100nm；隧穿层为绝缘体，厚度范围为1
‑
20nm；并五苯厚度范围为1
‑
100nm；源漏电极为导体，电阻率在0.1
‑
0.001Ω
·
㎝
之间，厚度范围为50
‑
200nm；或器件具有顶栅型结构，从下到上分别是源(漏)电极/并五苯/隧穿层/具有浅能级空穴陷阱电荷俘获介质/n
‑
型半导体薄膜/栅绝缘层/栅电极；栅电极是金属、导电氮化物或导电氧化物材料；底栅型场效应晶体管的栅电极是n
‑
型重掺高导硅或者p
‑
型重掺高导硅等半导体材料；底栅型场效应晶体管的栅电极还可以是柔性的带导电涂层的基板；栅绝缘层介质薄膜是二氧化硅、氧化铝等绝缘体，阻挡被n
‑
型半导体薄膜俘获的电荷逃逸到栅电极；栅绝缘层介质薄膜是聚合物绝缘体，包括PMMA、P(VDF
‑
TrFE)。2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征是，n
‑
型半导体薄膜提供可以移动的n
‑
型载流子(电子)；基于静电感应效应，通过n
‑
型半导体中靠近绝缘层界面处的感生电子降低并五苯与绝缘层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；n
‑
型半导体薄膜为n
‑
型无机半导体薄膜，包括硒化锌(ZnSe1‑
x
)、或硫化锌(ZnS1‑
x
)、或氧化锌(ZnO1‑
x
)，x在0.001
‑
0.5之间，或是铟镓锌氧化物(IGZO)，或缺氧的氧化物薄膜，或是缺氧的复合氧化物薄膜、包括ZrHfO2‑
δ
，或金属氮氧化物、包括TiO
x
N
y
；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
‑
200nm，是结晶态薄膜或非晶态薄膜；n
‑
型半导体薄膜或是n
‑
型有机小分子半导体薄膜，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
‑
型半导体薄膜是结晶态薄膜、半晶态薄膜或者非晶态薄膜；n
‑
型有机半导体薄膜制备方法包括溶液方法，如甩胶法(spin
‑
coating)，溶胶
‑
凝胶法(sol
‑
gel)，或喷涂法(spray)，或丝网印刷法(silk
‑
screen printing)，喷墨打印法(ink
‑
jetting)等，或热蒸发方法；其厚度范围为1
‑
100nm。3.根据权利要求1所述的晶体管，其特征是，所述n
‑
型半导体薄膜还可以为两种n
‑
型半导体复合结构薄膜；是在n
‑
型有机半导体薄膜表面再制备一层n
‑
型无机半导体薄膜，或在n
‑
型有机半导体薄膜表面再制备一层n
‑
型无机半导体薄膜；复合结构薄膜中n
‑
型有机半导体薄膜的厚度范围为0.5
‑
60nm，n
‑
型无机半导体薄膜的厚度范围为0.5
‑
60nm，但是复合结构薄膜的厚度范围为1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于天鹏，殷江，夏奕东，刘治国，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：