一种制造有机薄膜晶体管的方法，该方法包括：沉积源极（２）和漏极（４）电极；在该源电极和漏电极上形成薄的自组装材料层（１４），该薄的自组装材料层包括掺杂剂部分和单独的附着部分，该掺杂剂部分用于通过接受或贡献电荷来对有机半导电材料进行化学掺杂，该附着部分键合到掺杂剂部分并选择性地键合到源电极和漏电极；以及在该源电极和漏电极之间的沟道区中沉积包括溶剂和有机半导电材料（８）的溶液。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的一方面涉及有机薄膜晶体管及其制造方法。本专利技术的另一方面涉及有机发光器件及其制造方法。本专利技术的又一方面涉及包括有机薄膜晶体管和有机发光器件的有机发光显示器及其制造方法。
技术介绍
晶体管可以分成两种主要类型双极结型晶体管和场效应晶体管。这两种类型晶体管均有共同的结构，该结构包括三个电极，并且在沟道区中在这三个电极之间设置有半导电材料。双极结型晶体管的三个电极称为发射极、集电极和基极，而在场效应晶体管中这三个电极称为源极、漏极和栅极。由于发射极与集电极之间的电流由基极与发射极之间的电流来控制，因此双极结型晶体管可以被描述为电流控制器件。与^目对，由于源极与漏极之间的电流由栅极与源极之间的电压来控制，因此场效应晶体管可以净皮描述为电压控制器件。根据晶体管包括的是传导正电荷载流子(空穴)还是负电荷载流子(电子)的半导电材料，晶体管还可以被分为P型和N型。可以根据半导电材料接受、传导以及贡献电荷的能力来选择半导电材料。可以通过对材料进行掺杂来增强半导电材料接受、传导以及贡献空穴或电子的能力。还可以根据接受和注入空穴或电子的能力来选择用于源电极和漏电极的材料。例如，可以通过选择在接受、传导和贡献空穴方面高效的半导电材料并且为源电极和漏电极选择在注入和接受来自半导电材料的空穴方面高效的材料来形成P型晶体管器件。电极中的费米能级与半导电材料的HOMO能级的良好能级匹配可以增强空穴注入和接受。与之相对，可以通过选择在接受、传导和贡献电子方面高效的半导电材料并且为源电极和漏电极选择在向半导电材料中注入电子和从半导电材料接受电子方面高效的材料来形成N型晶体管器件。电极中的费米能级与半导 电材料的LUMO能级的良好能级匹配可以增强电子注入和接受。可以通过沉积薄膜形式的组件来形成晶体管，从而形成薄膜晶体管。 当使用有机材料作为此类器件中的半导电材料时，将其称为有机薄膜晶 体管。已经知道有机薄膜晶体管的各种布置。 一种此类器件是绝缘的栅极 场效应晶体管，其包括源电极和漏电极，并且在源电极与漏电极之间 在沟道区中设置有半导电材料；邻近于该半导电材料设置的栅电极；以 及设置在该栅电极与沟道区中的该半导电材料之间的一层绝缘材料。图1中示出了此类有机薄膜晶体管的示例。所示的结构可以被沉积 在衬底(未示出)上且包括源电极和漏电极2、 4,源电极和漏电极2、 4 被位于其之间的沟道区6间隔开。有机半导体(OSC) 8被沉积在沟道 区6中并可以在源电极和漏电极2、 4的至少一部分之上延伸。电介质材 料的绝缘层10被沉积在有机半导体8之上且可以在源电极和漏电极2、4 的至少一部分之上延伸。最后，栅电极12被沉积在绝缘层10之上。栅 电极12位于沟道区6之上且可以在源电极和漏电极2、 4的至少一部分 之上延伸。由于栅极位于器件的顶部，因此上述结构被称为顶栅有机薄膜晶体 管。或者，还已知在器件的底侧提供栅极以形成所谓的底栅有机薄膜晶 体管。此类底栅有机薄膜晶体管的示例在图2中示出。为了更清楚地示出 图1和图2中所示结构之间的关系，对于对应的部件使用相同的附图标 记。图2所示的底栅结构包括被沉积在村底1上的栅电极12,有电介质 材料的绝缘层10沉积在村底1之上。将源电极和漏电极2、 4沉积在电 介质材料的绝缘层10之上。源电极和漏电极2、 4被栅电极之上的位于 其之间的沟道区6间隔开。有机半导体(OSC) 8被沉积在沟道区6中 且可以在源电极和漏电极2、 4的至少一部分之上延伸。所有有机薄膜晶体管面临的挑战之一是保证源电极和漏电才及与有机半导体(OSC)之间的良好欧姆接触。这是使在薄膜晶体管导通时的接触电阻最小化所需的。对于p沟道器件来说，使提取和注入势垒最小化的一种典型方法是选择具有与OSC的HOMO能级匹配良好的功函数的 材料用于源电极和漏电极。例如，许多常见OSC材料具有与金的功函数 匹配良好的HOMO能级，使得金成为用作源极和漏电极材料的相对好 的材料。类似地，对于n沟道器件，使提取和注入势垒最小化的一种典 型方法是选择具有与OSC的LUMO能级匹配良好的功函数的材料用于 源电极和漏电极。上述布置的一个问题是其功函数与OSC的HOMO/LUMO能级匹配 良好的材料的数量相对较少。许多这类材料可能是昂贵的(诸如金)，和 /或可能难以沉积以形成源电极和漏电极。此外，即使适当的材料是可用 的，也可能不会与期望的OSC完美地匹配，并且OSC的变化可能需要 用于源电极和漏电极的材料的变化。一种已知解决方案是在源电极和漏电极上提供薄的自组装偶极层以 改善能级匹配。薄的自组装偶极层可以提供使源/漏电极的材料的能级和 /或源/漏电极附近的OSC的能级移动的场以改善OSC与源才57漏极的材 料之间的能级匹配，但这不是在理论上的约束。虽然自組装偶极层的使用可以改善源^l/漏极材料与OSC的能级之 间的匹配，但使用这种技术只能使能级移动零点几个电子伏特。因而， 用于源电极和漏电极的材料的类型仍相对有限。而有利的是能够将大范 围的材料用于源极和漏极，使得可以针对材料的工艺相容性来选择材料。 另一问题是如果不仅在源/漏电极上、而且在沟道区中设置薄的自组装偶 极层，则沟道区中的OSC的性能特性会受到负面影响。在现有技术中已经使用了几种其它方法来改善有机薄膜晶体管性能。US 2005/133782公开了通过使用苯-腈或取代苯腈(例如四M对苯 醌二甲烷(TCNQ))来进行源^l/漏极把金属的掺杂，以便促进有机半导 体与源/漏电M面之间的电荷转移。与上文所讨论的仅仅使用场效应来 改变OSC和/或源极和漏极的能级的偶极层相反，苯-腈通过接受电子而 对OSC进行化学掺杂(p掺杂)。因而，电极附近的OSC的导电性提高，并且在比利用上述偶极层大得多的程度上促进电荷转移。在US 2005/133782中直接使用腈，而没有用为附着于源^漏极金属 而特别设计的基团来使其官能化。在US 2005/133782中描述了掺杂剂腈 基本身能够鍵合到源极/漏极钯金属并且可以通过洗涤来去除未被键合 的掺杂剂，以便使掺杂剂腈基附着于源才37漏极而不在沟道中。本专利技术的某些实施例的目的是提供一种改进的有机薄膜晶体管和一 种改进的处理源/漏电极的方法以便提供有机薄膜晶体管中的源/漏电极与有机半导体材料之间的良好欧姆接触。参照图6，示出了有4几发光器件的架构。该有机发光器件包括透明的 玻璃或塑料衬底100、例如氧化铟锡的阳极102以及阴极104。在阳极102 与阴极104之间提供有机发光层103。在操作中，通过阳极将空穴注入器件中并通过阴极将电子注入器件 中。空穴和电子在有机发光层中结合而形成激子，激子随后经历辐射衰 变而发出光(在光检测器件中此过程基本上反过来进行)。可以在阳极102与阴极104之间设置其它层，诸如电荷传输层、电 荷注入层或电荷阻挡层。特别地，期望的是提供由位于阳极2与有机发光层3之间的掺杂有 机材料形成的导电空穴注入层105，以帮助空穴从阳极注入到一层或多层 半导电聚合物中。掺杂有机空穴注入材料的示例包括聚乙烯基二氧噻吩 (PEDT )，特别是掺杂有如EP 0卯1176和EP 0947123中所公开的聚苯 乙烯磺酸盐(PSS)或如US 5723873和US 579本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造有机薄膜晶体管的方法，所述方法包括： 沉积源电极和漏电极； 在所述源电极和漏电极上形成薄的自组装材料层，所述薄的自组装材料层包括掺杂剂部分和单独的附着部分，所述掺杂剂部分用于通过接受或贡献电荷来对有机半导电材料进行化学掺杂，所述 附着部分键合到所述掺杂剂部分并选择性地键合到源电极和漏电极；以及 在所述源电极和漏电极之间的沟道区中沉积包括溶剂和有机半导电材料的溶液。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：堀田定吉，J豪斯，G怀廷，
申请(专利权)人：剑桥显示技术有限公司，松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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