基于DNA-DTMA的有机场效应晶体管存储器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于DNA

【技术实现步骤摘要】
基于DNA
‑
DTMA的有机场效应晶体管存储器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及场效应晶体管存储器
，特别是涉及一种基于DNA
‑
DTMA的有机场效应晶体管存储器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着大数据和人工智能应用的发展，数据呈现爆发式增长，对数据存储的需求日益加剧。传统内存技术的容量已经接近其物理存储密度的极限，而非易失性存储器具有按字节寻址、能耗低、读写速度快等优良特性，有望替代传统的动态随机存储器或磁盘技术。与易失性存储器相比，非易失性存储器具有高速、高密度、可微缩、低功耗、抗辐射、断电后仍然能够保持数据等诸多优点。随着技术发展，非易失性存储器分为相变存储器、磁性存储器、电阻式存储器、铁电存储器等诸多类型。有机场效应晶体管存储器是电子元器件中最基本、最重要的器件之一，可达到存储的目的，并且通过调节可以存在非易失性，成为目前关注的焦点问题。
[0003]现有的有机场效应晶体管存储器通常采用有机聚合物材料在基材上形成介质层及半导体层，但其膜层中天然存在钠离子，由于钠离子的离子属性较活泼，其在膜层中能够自由移动，使得有机场效应晶体管的记忆性能降低，并且现有的有机聚合物材料由于不具有良好的溶液加工性，使得有机场效应晶体管存储器无法进行低压操作，从而进一步降低了晶体管的性能。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于DNA
‑
DTMA的有机场效应晶体管存储器及其制备方法，以解决现有技术中有机场效应晶体管存储器的膜层中因钠离子的移动导致晶体管的记忆性能降低以及不具有溶液加工性导致的晶体管性能降低的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的一技术方案提供一种基于DNA
‑
DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法，包括以下步骤：
[0006]提供一附着有栅电极材料的基底，并对所述基底进行预处理；
[0007]在预处理后的基底上制备栅极介质层，其中，所述栅极介质层基于DNA
‑
DTMA复合物制备得到；
[0008]在栅极介质层上制备半导体层；
[0009]在半导体层上制备源漏电极层。
[0010]进一步的，在所述提供一附着有栅电极材料的基底，并对所述基底进行预处理的步骤中，所述基底采用附着有栅电极材料的玻璃基板，对所述基底进行预处理的具体方法为：
[0011]将附着有栅电极材料的玻璃基板依次经洗涤剂、水、丙酮溶液及去离子水进行清洗后烘干；
[0012]将烘干后的基底进行紫外臭氧处理。
[0013]进一步的，在所述在预处理后的基底上制备栅极介质层的步骤中，制备栅极介质层的具体方法为：
[0014]利用DNA水溶液和DTMA水溶液制备DNA
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DTMA复合物；
[0015]将DNA
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DTMA复合物溶于丁醇溶液制备得到DNA
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DTMA复合物溶液；
[0016]利用DNA
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DTMA复合物溶液于所述附着有栅电极材料的基底制备栅极介质层。
[0017]进一步的，所述DNA水溶液中磷酸基团的浓度为5～15mmol/L，所述DTMA水溶液中十二烷基三甲基氯化铵的浓度为5～15mmol/L，所述丁醇溶液的浓度为80～120mmol/L。
[0018]进一步的，在所述利用DNA
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DTMA复合物溶液于所述附着有栅电极材料的基底制备栅极介质层的步骤中，具体方法为：
[0019]将所述DNA
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DTMA复合物溶液旋涂于所述附着有栅电极材料的基底上，并于旋涂完成后对基底及栅极介质层进行真空干燥得到所述栅极介质层；
[0020]或
[0021]将所述附着有栅电极材料的基底浸入所述DNA
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DTMA复合物溶液，并在溶液气氛下干燥去除多余的DNA
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DTMA复合物溶液得到所述栅极介质层。
[0022]进一步的，在所述在栅极介质层上制备半导体层的步骤中，制备半导体层的具体方法为：
[0023]在所述栅极介质层上沉积一层并五苯形成一半导体层；
[0024]或
[0025]在所述栅极介质层上采用丝网印刷的方式印刷一层C8
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BTBT形成一半导体层。
[0026]进一步的，在所述在半导体层上制备源漏电极层的步骤中，所述源漏电极层包括沿水平方向间隔设置在所述半导体层上的源电极和漏电极，且所述源电极与漏电极之间的沟道宽度为15～25μm。
[0027]进一步的，在所述在半导体层上制备源漏电极层的步骤中，制备源漏电极层的具体方法为：
[0028]采用沉积、印刷或打印工艺在所述半导体层上沿水平方向分别间隔设置的源电极和漏电极形成所述源漏电极层。
[0029]进一步的，所述栅极介质层的厚度为1～100μm；所述半导体层的厚度为30～100nm；所述源漏电极层的厚度为30～200nm。
[0030]本专利技术的另一技术方案提供一种基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器，包括一附着有栅电极的基底以及从下至上依次层叠形成于所述基底上的栅极介质层、半导体层和源漏电极层，所述栅极介质层基于DNA
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DTMA复合物制备得到。
[0031]本专利技术通过在附着有栅电极材料的基底上制备DNA
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DTMA栅极介质层，通过DNA
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DTMA栅极介质层的离子交换反应，能够有效减少DNA中天然存在的钠离子的移动，进而改善有机场效应晶体管的记忆性能，同时，采用本专利技术制备得到的有机场效应晶体管存储器具有较低的阈值电压以及较高的开关
[0032]比，即在较低的操作电压条件之下即可实现较高的电流开关比，进一步改善了5有机场效应晶体管的性能。另外，本专利技术中的有机场效应晶体管存储器制备工艺简单、成本低、能耗小、效率高，能够适于大规模生产。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的结构示意图。
[0034]图2为图1的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器中沟道的示意图。
[0035][0036]图3为本专利技术的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法的流程图。
[0037]图4为DTMA的分子结构图。
[0038]图5为实施例1的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法的流程图。
[0039]图6为实施例1制备得到的DNA
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DTMA栅极介质层的圆二色光谱。
[0040]图7为实施例1制备得到的DNA
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DTMA栅极介质层的MV吸收光谱。
[0041]图8为实施例1制备得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一附着有栅电极材料的基底，并对所述基底进行预处理；在预处理后的基底上制备栅极介质层，其中，所述栅极介质层基于DNA
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DTMA复合物制备得到；在栅极介质层上制备半导体层；在半导体层上制备源漏电极层。2.根据权利要求1所述的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于，在所述提供一附着有栅电极材料的基底，并对所述基底进行预处理的步骤中，所述基底采用附着有栅电极材料的玻璃基板，对所述基底进行预处理的具体方法为：将附着有栅电极材料的玻璃基板依次经洗涤剂、水、丙酮溶液及去离子水进行清洗后烘干；将烘干后的基底进行紫外臭氧处理。3.根据权利要求1所述的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于，在所述在预处理后的基底上制备栅极介质层的步骤中，制备栅极介质层的具体方法为：利用DNA水溶液和DTMA水溶液制备DNA
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DTMA复合物；将DNA
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DTMA复合物溶于丁醇溶液制备得到DNA
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DTMA复合物溶液；利用DNA
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DTMA复合物溶液于所述附着有栅电极材料的基底制备栅极介质层。4.根据权利要求3所述的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于，所述DNA水溶液中磷酸基团的浓度为5～15mmol/L，所述DTMA水溶液中十二烷基三甲基氯化铵的浓度为5～15mmol/L，所述丁醇溶液的浓度为80～120mmol/L。5.根据权利要求3所述的基于DNA
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DTMA的有机场效应晶体管存储器的制备方法，其特征在于，在所述利用DNA
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DTMA复合物溶液于所述附着有栅电极材料的基底制备栅极介质层的步骤中，具体方法为：将所述DNA
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁丽娟，胡超，刘省珍，俞朝晖，李莲芳，郭洋，左洪峰，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：