一种有机场效应晶体管制造技术

技术编号:41156766 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:20
本申请涉及半导体领域,公开了一种有机场效应晶体管,包括:源极、漏极、栅极、有机半导体层、绝缘介质层和驻极体层;驻极体层设于有机半导体层和绝缘介质层之间,且驻极体层的厚度在预设方向上逐渐减小;预设方向为由源极至漏极的方向。本申请设有厚度不均的驻极体层,驻极体层中可以存储电荷,所以在沟道中形成非均匀电荷分布,电荷可以提供外加电场。外加电场在由源极至漏极的方向上和大小上,补偿有机半导体层与栅极不均等的电势差,促进在沟道方向电荷的均匀累积或耗尽,使得整个沟道同步开启、关闭,极大提升正常器件亚阈区跨导,开关比。有机场效应晶体管被氧气掺杂时,也能保持良好的开关特性,极大的增加了可靠性和寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体领域,特别是涉及一种有机场效应晶体管


技术介绍

1、有机场效应晶体管(organic field-effect transistor,ofet)是使用有机半导体作为有源层的场效应晶体管,是柔性电子产业的基础性元件,可作为驱动、开关等。

2、在有机场效应晶体管中,有机半导体载流子迁移是通过在不同的局域态间的跃迁来完成输运的,且局域态陷阱对载流子的束缚能力较强,因此材料本身的迁移率很低,导致有机场效应晶体管驱动放大能力降低,效率降低,开关速度受限。

3、目前,为了提升有机场效应晶体管的性能,通常对有机场效应晶体管的沟道进行较大比例的掺杂。当有机场效应晶体管长时间暴露在空气中,沟道也容易被氧气氧化掺杂。这些情况都会导致沟道存在更多的自由电荷,进而导致晶体管关态电流和寄生电流增大,严重降低晶体管开关比。同时,为了关闭晶体管,栅极需要提供更大反向偏置,阈值电压偏差过大,增加了应用难度。

4、因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种有机场效应晶体管,以提升有机场效应晶体管亚阈区跨导,开关比,并增加有机场效应晶体管可靠性和寿命。

2、为解决上述技术问题,本申请提供一种有机场效应晶体管,包括:源极、漏极、栅极、有机半导体层、绝缘介质层和驻极体层;

3、所述驻极体层设于所述有机半导体层和所述绝缘介质层之间,且所述驻极体层的厚度在预设方向上逐渐减小;所述预设方向为由所述源极至所述漏极的方向。

4、可选的,所述驻极体层呈阶梯状。

5、可选的,所述驻极体层包括至少三层驻极体阶梯单元,相邻所述驻极体阶梯单元之间的高度差相等。

6、可选的,所述驻极体层包括至少三层驻极体阶梯单元,相邻所述驻极体阶梯单元之间的高度差在所述预设方向上逐渐减小或者逐渐增大。

7、可选的,所述驻极体层的表面呈倾斜连续的平面状。

8、可选的,所述驻极体层的表面呈连续的凹面状。

9、可选的,所述驻极体层中存储有电荷,所述电荷呈一次分布特性,所述电荷分布数量在所述预设方向上逐渐减小。

10、可选的,所述驻极体层中存储有电荷,所述电荷呈二次分布特性,所述电荷分布数量在所述预设方向上逐渐减小。

11、可选的,所述有机半导体层位于所述绝缘介质层的上方,所述栅极位于所述绝缘介质层的下表面,所述源极和所述漏极位于所述有机半导体层或者所述绝缘介质层的上表面。

12、可选的,所述有机半导体层位于所述绝缘介质层的下方,所述栅极位于所述绝缘介质层的上表面,所述源极和所述漏极位于所述有机半导体层或者所述绝缘介质层的下表面。

13、本申请所提供的一种有机场效应晶体管,包括:源极、漏极、栅极、有机半导体层、绝缘介质层和驻极体层;所述驻极体层设于所述有机半导体层和所述绝缘介质层之间,且所述驻极体层的厚度在预设方向上逐渐减小;所述预设方向为由所述源极至所述漏极的方向。

14、可见,本申请有机场效应晶体管中设置有驻极体层,驻极体层中可以存储电荷,且由于驻极体层的厚度由源极至漏极逐渐减小,所以在有机场效应晶体管的沟道中形成非均匀电荷分布,电荷可以提供外加电场。当有机场效应晶体管工作时,驻极体层中存储的电荷提供的外加电场在由源极至漏极的方向上和大小上,补偿有机半导体层与栅极不均等的电势差,促进在沟道方向电荷的均匀累积或耗尽,使得整个沟道同步开启、关闭,极大提升有机场效应晶体管亚阈区跨导,开关比。同时,有机场效应晶体管在复杂空气环境中被氧气掺杂时,也能保持良好的开关特性,极大的增加了有机场效应晶体管可靠性和寿命。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种有机场效应晶体管,其特征在于,包括:源极、漏极、栅极、有机半导体层、绝缘介质层和驻极体层;

2.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层呈阶梯状。

3.如权利要求2所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层包括至少三层驻极体阶梯单元,相邻所述驻极体阶梯单元之间的高度差相等。

4.如权利要求2所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层包括至少三层驻极体阶梯单元,相邻所述驻极体阶梯单元之间的高度差在所述预设方向上逐渐减小或者逐渐增大。

5.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层的表面呈倾斜连续的平面状。

6.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层的表面呈连续的凹面状。

7.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层中存储有电荷,所述电荷呈一次分布特性,所述电荷分布数量在所述预设方向上逐渐减小。

8.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层中存储有电荷,所述电荷呈二次分布特性,所述电荷分布数量在所述预设方向上逐渐减小。

9.如权利要求1至8任一项所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述有机半导体层位于所述绝缘介质层的上方,所述栅极位于所述绝缘介质层的下表面,所述源极和所述漏极位于所述有机半导体层或者所述绝缘介质层的上表面。

10.如权利要求1至8任一项所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述有机半导体层位于所述绝缘介质层的下方,所述栅极位于所述绝缘介质层的上表面,所述源极和所述漏极位于所述有机半导体层或者所述绝缘介质层的下表面。

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【技术特征摘要】

1.一种有机场效应晶体管,其特征在于,包括:源极、漏极、栅极、有机半导体层、绝缘介质层和驻极体层;

2.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层呈阶梯状。

3.如权利要求2所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层包括至少三层驻极体阶梯单元,相邻所述驻极体阶梯单元之间的高度差相等。

4.如权利要求2所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层包括至少三层驻极体阶梯单元,相邻所述驻极体阶梯单元之间的高度差在所述预设方向上逐渐减小或者逐渐增大。

5.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层的表面呈倾斜连续的平面状。

6.如权利要求1所述的有机场效应晶体管,其特征在于,所述驻极体层的表面呈连续的凹面状。

7.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡郁蓬
申请(专利权)人:成都市时代速信科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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