一种超薄异质结的柔性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薄异质结的柔性有机场效应晶体管存储器，包括由下到上依次设置的衬底、栅电极、栅电极绝缘层、驻极体层、超薄p‑n异质结有机半导体层、有源层和源漏电极，整体结构属于底栅顶接触结构，源电极和漏电极之间为有机半导体导电沟道，超薄p‑n异质结半导体层包括超薄p‑n异质结空穴层和超薄p‑n异质结电子层，超薄p‑n异质结电子层中的n型小分子PTCDI‑C<subgt;13</subgt;热蒸发不连续地嵌入到超薄p‑n异质结空穴层中形成超薄p–n异质结有机半导体层。超薄p‑n异质结空穴层的厚度为3nm，异质结更薄，导致提供的电子可以调节并五烯/驻极体界面附近缺陷形成的正电荷静电场的分布，降低了在界面处形成的孔垒的高度，降低了编程/擦除所需的电压，提高了P/E转换速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体存储器，具体涉及一种超薄异质结的柔性有机场效应晶体管多阶存储器及其制备方法。

技术介绍

1、与传统的无机半导体器件相比，有机半导体的器件具有成本低、大面积制造、分子裁剪的可调性以及与柔性基底集成的特殊优点。特别是基于ofet的非易失性存储器(thenonvolatile memory based on the organic field-effect transistors(ofet-nvms))，由于其无损读取、易于集成和能够在单个器件单元中实现多级存储而引起了人们的广泛关注[5-8]。然而，ofet-nvm的目前性能，如高操作电压、低编程/擦除速度、空气中严重的耐久性和保持性衰减和不稳定性仍远未达到未来商业应用的工业要求。

2、聚合物驻极体ofet-nvms具有高机械强度、高柔韧性和可加工性等独特的优点。聚合物驻极体型有机场效应晶体管存储器可以在外部偏置捕获电子或空穴来保持准永久电场，即使除去栅电压，电导率也能在一定程度上保持变化，从而导致阈值电压的双向偏移。然而，大部分聚合物驻极型有机场效应晶体管存储器为单极性存储，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种薄异质结的柔性有机场效应晶体管存储器，其特征在于，包括由下到上依次设置的衬底、栅电极、栅电极绝缘层、驻极体层、超薄p-n异质结有机半导体层、有源层和源漏电极，整体结构属于底栅顶接触结构，源电极和漏电极之间为有机半导体导电沟道，超薄p-n异质结半导体层包括超薄p-n异质结空穴层和超薄p-n异质结电子层，在驻极体层表面加第一掩膜板依次真空蒸镀p型小分子半导体并五苯Pentacene、n型小分子半导体PTCDI-C13和p型小分子半导体并五苯Pentacene，分别形成3nm厚的超薄p-n异质结空穴层、1-10nm厚的超薄p-n异质结电子层和有源层，超薄p-n异质结电子层中的n型小分子...

【技术特征摘要】

1.一种薄异质结的柔性有机场效应晶体管存储器，其特征在于，包括由下到上依次设置的衬底、栅电极、栅电极绝缘层、驻极体层、超薄p-n异质结有机半导体层、有源层和源漏电极，整体结构属于底栅顶接触结构，源电极和漏电极之间为有机半导体导电沟道，超薄p-n异质结半导体层包括超薄p-n异质结空穴层和超薄p-n异质结电子层，在驻极体层表面加第一掩膜板依次真空蒸镀p型小分子半导体并五苯pentacene、n型小分子半导体ptcdi-c13和p型小分子半导体并五苯pentacene，分别形成3nm厚的超薄p-n异质结空穴层、1-10nm厚的超薄p-n异质结电子层和有源层，超薄p-n异质结电子层中的n型小分子ptcdi-c13热蒸发不连续地嵌入到超薄p-n异质结空穴层中形成超薄p–n异质结有机半导体层,其中，ptcdi-c13结构式为：

2.根据权利要求1所述的薄异质结的柔性有机场效应晶体管存储器，其特征在于，栅电极绝缘层的材质为聚偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯(p(vdf-trfe-cfe))，采用旋涂法制备而成，p(vdf-trfe-cfe)结构式为：

3.根据权利要求2所述的薄异质结的柔性有机场效应晶体管存储器，其特征在于，驻极体层由聚合物pvn组成,采用旋涂法制备而成，pvn的结构式为：

4.根据权利要求3所述的薄异质结的柔性有机场效应晶体管存储器，其特征在于，栅电极的厚度为40nm，栅电极绝缘层厚度为230nm，pvn驻极体层厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐婷，巩辰浩，陈济泽，徐静，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：