一种修饰有机场效应晶体管底电极的方法技术

本发明专利技术公开了一种修饰有机场效应晶体管底电极的方法，该方法包括：在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜；在绝缘介质薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到底电极胶图形；真空蒸镀一层有机半导体材料；通过电子束蒸发在有机半导体材料表面蒸镀一层金属薄膜；用丙酮剥离掉光刻胶完成底电极的图形化；真空蒸镀有机半导体材料，完成器件的制作。本发明专利技术对底电极的修饰采用沟道半导体材料本身，减小了电极与沟道材料之间的接触电势差。修饰用的有机半导体材料使用真空蒸镀的方式得到，真空蒸镀得到的有机半导体材料相对于液相法来说具有更好物理形貌以至电学性能。另外，这种方法的工艺过程也比较简单，没有增加复杂的工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机半导体学中的微细加工
，特别是一种在制作有机场效应晶体管中修饰有机场效应晶体管底电极的方法。
技术介绍
随着信息技术的不断深入，电子产品已经进入人们生活工作的每个环节；在日常 生活中人们对低成本、柔性、低重量、便携的电子产品的需求越来越大；传统的基于无机半 导体材料的器件和电路很难满足这些要求，因此可以实现这些特性的基于有机聚合物半导 体材料的有机微电子技术在这一趋势下得到了人们越来越多的关注。 提高有机场效应管的性能一直是该领域追求的目标，除了材料和工艺对有机场效 应晶体管的性能有很大影响外，器件结构的影响也不容忽视。有机场效应晶体管一般采用 上电极或者下电极(也称为底电极)结构。上电极结构有好的性能但制备过程需要使用漏 板图形化电极而使应用前景受到限制，因此，一般的有机集成电路都是采用底电极结构。但 底电极结构虽然有电极和电路布图加工简单方便的优点外，其电学性能较差也是一个亟待 解决的问题。影响底电极性能的主要是电极和半导体材料的接触问题，包括接触面积小，电 极和半导体材料功函数差等因数的影响。 现在对底电极的修饰的方法主要是通过电极与有机物的络合反应在电极表面形 成金属有机络合物来实现的。但这种方法的效率不是很高，且容易沾污衬底表面。因此本 专利技术提供了一种在底电极下直接蒸镀一层半导体材料的方法来改善有机物与电极接触的 方法。
技术实现思路
( — )要解决的技术问题 有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种修饰有机场效应晶体管底电极的方 法，以改善有机物与电极的接触。 ( 二 )技术方案 为达到上述目的，本专利技术提供了，该方 法包括 步骤1、在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜； 步骤2、在绝缘介质薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到底电极胶图形； 步骤3、真空蒸镀一层有机半导体材料； 步骤4、通过电子束蒸发在有机半导体材料表面蒸镀一层金属薄膜； 步骤5、用丙酮剥离掉光刻胶完成底电极的图形化； 步骤6、真空蒸镀有机半导体材料，完成器件的制作。 上述方案中，步骤1中所述导电基底是电阻率低的导电材料，用于作为有机场效 应管的栅极。 上述方案中，步骤1中所述在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜是采用热氧化 生长方法或化学气相沉积方法实现的。 上述方案中，步骤3中所述有机半导体材料作为修饰层，是采用真空蒸镀的方法 得到的。 上述方案中，步骤3中所述有机半导体材料作为修饰层，其厚度为30nm，且比沟道 半导体层要薄。 上述方案中，步骤4中所述金属薄膜作为底电极金属，是通过电子束蒸发得到的。 上述方案中，步骤5中所述底电极的图形化是通过光刻实现的。 上述方案中，步骤6中所述真空蒸镀有机半导体材料，采用真空热蒸镀的方法实现，该有机半导体材料的厚度为50nm。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果 本专利技术提供的这种修饰有机场效应晶体管底电极的方法，对底电极的修饰采用沟 道半导体材料本身，这减小了电极与沟道材料之间的接触电势差。修饰用的有机半导体材 料使用真空蒸镀的方式得到，真空蒸镀得到的有机半导体材料相对于液相法来说具有更好 物理形貌以至电学性能。另外，这种方法的工艺过程也比较简单，没有增加复杂的工艺。附图说明 图1是本专利技术提供的修饰有机场效应晶体管底电极的方法流程图； 图2-1至图2-7是本专利技术提供的修饰有机场效应晶体管底电极的工艺流程图； 图3-1至图3-7是依照本专利技术实施例提供的修饰有机场效应晶体管底电极的工艺流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本专利技术进一步详细说明。 本专利技术提供的这种修饰有机场效应晶体管底电极的方法，在电极和栅介质层之间 加一层真空蒸镀的有机半导体材料。这层半导体材料减小了下电极与半导体层材料之间的 接触效应从而提高的性能。它是通过在蒸镀下电极之前先在栅介质上通过真空蒸镀一薄层 有机半导体材料，接着在其上面蒸镀金属下电极来实现的。 如图1所示，图1是本专利技术提供的修饰有机场效应晶体管底电极的方法流程图，该 方法包括 步骤1、在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜。导电基底是电阻率低的导电材 料，用于作为有机场效应管的栅极。在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜是采用热氧化 生长方法或化学气相沉积方法实现的。 步骤2、在绝缘介质薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到底电极胶图形。 步骤3、真空蒸镀一层有机半导体材料。有机半导体材料作为修饰层，是采用真空蒸镀的方法得到的，其厚度为30nm，且比沟道半导体层要薄。 步骤4、通过电子束蒸发在有机半导体材料表面蒸镀一层金属薄膜。金属薄膜作为底电极金属，是通过电子束蒸发得到的。 步骤5、用丙酮剥离掉光刻胶完成底电极的图形化。底电极的图形化是通过光刻实 现的。 步骤6、真空蒸镀有机半导体材料，完成器件的制作。真空蒸镀有机半导体材料，采 用真空热蒸镀的方法实现，该有机半导体材料的厚度为50nm。 图2-1至图2-7是本专利技术提供的修饰有机场效应晶体管底电极的工艺流程图，具 体包括 如图2-1所示，在导电衬底表面采用热氧化生长的技术或化学气相沉积的方法制 备介电质层薄膜。 如图2-2所示，在绝缘介质层表面旋涂光刻胶，用热板或烘箱进行前烘。 如图2-3所示，曝光、显影后获得源漏底电极的图形，方法包括光学光刻或电子束光刻。 如图2-4所示，使用真空蒸镀的方法在电极图形化的光刻胶上蒸镀一层有机半导 体材料。 如图2-5所示，使用电子束蒸发或者PECVD在再生长一层50nm厚的金属薄膜。 如图2-6所示，对蒸完金属的片子使用有机溶剂剥离掉光刻胶，在绝缘介质表面 完成修饰后的底电极图形。 如图2-7所示，最后再真空蒸镀有机半导体薄膜完成底电极修饰的有机场效应晶 体管的制作。图2-7所示是器件的俯视图。 图3-1至图3-7是依照本专利技术实施例提供的修饰有机场效应晶体管底电极的工艺 流程图，具体包括 如图3-1所示，在硅衬底表面采用热氧化生长的技术制备二氧化硅介质层薄膜。 如图3-2所示，在二氧化硅表面旋涂AZ9918光刻胶，用热板或烘箱进行前烘。 如图3-3所示，光学曝光显影后获得获得源漏底电极的图形。 如图3-4所示，以显影后的光刻胶表面通过真空蒸镀的方法蒸镀一层30nm厚的有 机半导体材料酞菁铜 如图3-5所示，在蒸完酞菁铜后接着再用电子束蒸发的方式蒸镀一层50nm后的金 薄膜。 如图3-6所示，对蒸完金薄膜的片子使用丙酮和乙醇剥离掉光刻胶，在绝缘介质 表面完成修饰后的底电极图形。 如图3-7所示，再真空蒸镀酞箐铜薄膜完成底电极修饰的有机场效应晶体管的制 作。 以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡 在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保 护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修饰有机场效应晶体管底电极的方法，其特征在于，该方法包括：步骤１、在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜；步骤２、在绝缘介质薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到底电极胶图形；步骤３、真空蒸镀一层有机半导体材料；步骤４、通过电子束蒸发在有机半导体材料表面蒸镀一层金属薄膜；步骤５、用丙酮剥离掉光刻胶完成底电极的图形化；步骤６、真空蒸镀有机半导体材料，完成器件的制作。

【技术特征摘要】
一种修饰有机场效应晶体管底电极的方法，其特征在于，该方法包括步骤1、在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜；步骤2、在绝缘介质薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到底电极胶图形；步骤3、真空蒸镀一层有机半导体材料；步骤4、通过电子束蒸发在有机半导体材料表面蒸镀一层金属薄膜；步骤5、用丙酮剥离掉光刻胶完成底电极的图形化；步骤6、真空蒸镀有机半导体材料，完成器件的制作。2. 根据权利要求l所述的修饰有机场效应晶体管底电极的方法，其特征在于，步骤l中 所述导电基底是电阻率低的导电材料，用于作为有机场效应管的栅极。3. 根据权利要求1所述的修饰有机场效应晶体管底电极的方法，其特征在于，步骤1中 所述在导电基底上热氧化生长绝缘介质薄膜是采用热氧化生长方法或化学气相沉积方法 实现的。4 根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘舸，刘明，刘兴华，商立伟，王宏，柳江，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]