一种图案化有机半导体薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种图案化有机半导体薄膜及其制备方法和应用。该制备方法使用飞秒激光加工技术，通过调整焦点的Z轴聚焦高度，利用光热阈值效应，可有效调控作用在薄膜上的激光能量，实现高精度的薄膜去除效果，得到具有高分辨率的图案化有机半导体。该方式具有很好的普适性，可适用于多种晶态小分子、高分子有机半导体材料，其得到的图案花样中最小线宽均小于2μm。采用该图案化有机半导体薄膜制备的有机场效应晶体管器件仍然保留了较高的载流子迁移率，同时展现出更高的气体传感灵敏度。同时展现出更高的气体传感灵敏度。同时展现出更高的气体传感灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种图案化有机半导体薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机半导体材料领域，尤其涉及一种图案化有机半导体薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]有机半导体是一类新兴的光电功能材料，其具有本征的高载流子迁移率、多样且可调节的化学结构以及特殊的可拉伸性，由其制备而成的有机半导体器件是柔性可穿戴设备的应用基础，近年来受到人们的广泛关注。
[0003]为了实现可商业化生产的柔性电子器件，对大规模集成有机电子器件阵列的研究开发必不可少。这种大规模器件阵列往往需要图案化的有机半导体薄膜，用于减少器件间的漏电流和寄生电容。目前制备图案化有机半导体层的方法有喷墨打印、溶液剪切法以及光刻等；然而这类方法制备出的有机半导体薄膜图案固定，且往往需要繁杂的掩模版进行辅助制备，其工艺流程较为复杂，不利于器件的大规模工业化制造。
[0004]飞秒激光加工是近年来较热门的一类超快、无损、无掩模、超精密的材料加工技术，飞秒激光具有非常高的瞬时功率，能在材料表面甚至内部加工出任意形状的图案，具有较高的加工精度且不需要复杂的掩模辅助技术。但目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图案化有机半导体薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在基底上依次层叠制备栅电极层、介电层和有机半导体层；所述有机半导体层的材料为聚吡咯并吡咯烷酮衍生物、聚异靛蓝联二噻吩和萘二酰亚胺衍生物中的一种；(2)在步骤(1)所述的有机半导体层上制备具有图案的源电极层和漏电极层；(3)将步骤(2)制备的器件放置于飞秒微加工平台上，将飞秒激光的入射光线经物镜聚焦到没有电极覆盖的有机半导体层的表面，并在Z轴方向提升物镜高度至1
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20μm，随后移动载物台，使光线以设定的线型路径扫描有机半导体层表面，即制备得到所述图案化有机半导体薄膜。2.根据权利要求1所述一种图案化有机半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述栅电极层的厚度为100nm～100μm；所述介电层的厚度为10nm～5μm；所述有机半导体层的厚度为2nm～1μm。3.根据权利要求1或2所述一种图案化有机半导体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述基底为硅片、玻璃和聚对苯二甲酸乙二酯中的一种；步骤(1)所述栅电极、步骤(2)所述源电极和漏电极的材料均选自金属、合金、金属氧化物、重掺杂半导体和导电聚合物中的任意一种。4.根据权利要求3所述一种图案化有机半导体薄膜的制备方法，其特征在于，所述金属为金、银、铝和铜中的一种；所述合金为镁银合金、铂金合金和镍锌合金中的一种；所述金属氧化物为氧化铟锡、二氧化锰和二氧化铅中的一种；所述重掺杂半导体为磷掺杂的硅、硼掺杂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建龙，陈立，吴迪，王东雪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：