一种有机薄膜晶体管及其制备方法
一种有机薄膜晶体管及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种有机薄膜晶体管及其制备方法。
【背景技术】
[0002]有机薄膜晶体管(Organic Thin Film Transistor，OTFT)驱动的显示器、电子纸等商品已逐渐进入人们的视野，这预示着0TFT具有广阔的应用前景。0TFT的有源层为采用有机半导体材料的有机有源层，目前对有机有源层的研究大多集中在迀移率高、溶液加工性好、环境稳定的小分子和高分子半导体材料的开发上。但随着对0TFT研究的不断开展和深入，人们发现，由于有机半导体材料之间存在分子间作用力，载流子通过跃迀模式进行传导。有机半导体是以“分子固体”的形式存在，这一特殊的存在方式，使得有机半导体制备的有机有源层更易受到绝缘层的影响，造成载流子和迀移率的明显变化，从而影响0TFT器件的性能。
[0003]现有技术中，为了解决有机有源层易受到绝缘层的影响而造成载流子和迀移率的明显变化的问题，通常采用有有机聚合物材料作为0TFT的绝缘层，但是，有机聚合物材料的介电常数相对较低，单独用于0TFT器件的绝缘层时，使得0TFT器件的阈值电压相对较高，漏电流较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种有机薄膜晶体管及其制备方法，以解决现有技术的0TFT器件以有机聚合物材料制备绝缘层，使得0TFT器件的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明实施例提供一种有机薄膜晶体管的制备方法，包括:
[0007]在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层；
[0008]在所述栅极导电层上形成羟基化的第一聚二甲基硅氧烷PDMS膜层，使所述第一toms膜层朝向所述栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一二氧化硅s12膜层，使所述第一 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0009]本实施例中，采用聚二甲基娃氧烧(PolydimethylsiloxaneJDMS)制备栅极绝缘层，通过使第一 PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一 Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0010]优选的，还包括:
[0011]在所述栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形；
[0012]使所述衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后所述衬底基板的所述栅极绝缘层朝向所述承载基板，所述栅极绝缘层的所述沟道图形以外的部分与所述承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触；
[0013]移除所述承载基板后，通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极；
[0014]在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层。
[0015]优选的，所述通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极，包括:
[0016]将制备所述源电极和所述漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中；
[0017]采用涂布法或旋涂法将均匀分散有所述金属材料的亲水性溶剂填覆于所述沟道图形内；
[0018]通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成所述源电极和所述漏电极。
[0019]优选的，所述金属材料为金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;所述亲水性溶剂为乙醇溶剂。
[0020]优选的，在所述栅极绝缘层上形成用于制备所述源电极和所述漏电极的沟道图形的工艺为压印法。
[0021]优选的，所述降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷0TS溶液。
[0022]优选的，所述在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为所述有源层，包括:
[0023]采用喷墨打印方法在所述源电极和所述漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为所述有源层。
[0024]优选的，所述栅极导电层的材料为氧化铟锡ΙΤ0、氧化铟锌ΙΖ0或石墨烯材料。
[0025]优选的，还包括:
[0026]在所述有源层之上形成羟基化的第二PDMS膜层；
[0027]使所述第二PDMS膜层背向所述有源层的一面经紫外光处理后形成第二 Si02膜层；
[0028]使所述第二Si02膜层和所述第二 PDMS膜层的叠层低温固化后作为保护层。
[0029]优选的，形成所述第一PDMS膜层和所述第二PDMS膜层的工艺为涂布法或旋涂法。
[0030]优选的，对所述第一Si02膜层和所述第一PDMS膜层的叠层进行低温固化、以及对所述第二 Si02膜层和所述第二 PDMS膜层的叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长为6小时。
[0031]本发明实施例有益效果如下:通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一Si02膜层和第一PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0032]本发明实施例还提供一种有机薄膜晶体管，包括:
[0033]衬底基板；
[0034]形成于所述衬底基板上的透明的栅极导电层；
[0035]形成于透明的所述栅极导电层之上的第一PDMS膜层，所述第一 PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面形成的第一 Si02膜层，包括第一 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层。
[0036]优选的，还包括:
[0037]形成于所述栅极绝缘层之上的源电极和漏电极；
[0038]形成于所述源电极和所述漏电极所在层之上、且与所述源电极和所述漏电极彼此直接接触的有机半导体膜层，所述有机半导体膜层作为有源层。
[0039]优选的，还包括形成于所述有源层之上的第二PDMS膜层，所述第二PDMS膜层包括朝向所述有源层的一面形成的第二 Si02膜层，包括所述第二 Si02膜层的所述第一 roMS膜层作为保护层。
[0040]本发明实施例有益效果如下:通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一 Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 roMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
【附图说明】
[0041 ]图1为本发明实施例提供的第一种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图；
[0042]图2为本发明实施例提供的第二种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图；
[0043]图3为本发明实施例提供的第三种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图；
[0044]图4为本发明实施例中，在栅极导电层上形成羟基化的第一PDMS膜层的示意图；
[0045]图5为本发明实施例中，对羟基化的第一PDMS膜层进行紫外光处理形成第一Si02的不意图；
[0046]图6为本发明实施例中，形成源电极和漏电极的示意图；
[0047]图7为本发明实施例中，形成有源层的示意图；
[0048]图8为本发明实施例中，在有源层之上形成包括第二Si02的第二 PDMS膜层作为保护层所得到的0TFT的示意图。
【具体实施方式】
[0049]下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0050]实施例一
[0051]参见图1，本发明实施例提供一种有机薄膜晶体管的制备方法，包括:
[0052]101，在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层。
[0053]优选的，栅极导电层的材料为氧化铟锡ΙΤ0、氧化铟锌ΙΖ0或石墨烯材料，以使紫外光能够透过。
[0054]102，在栅极导电层上形成羟基化的第一 PDMS膜层，使第一 PDMS膜 层朝向栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一 Si02膜层，使第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0055]低温固化的温度和时间可以根据不同的要求进行调整，通常情况下，对包括第一Si02膜层和第一 PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为20?60°C，低温固化的时长可以为4?8小时。优选的，对包括第一Si02膜层和第一PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长可以为6小时。
[°°56] 采用聚二甲基娃氧烧(Polydimethylsiloxane，PDMS)制备栅极绝缘层，PDMS为有机硅聚合体，具有电绝缘性和耐高低温性，可在-50?+250°C下长期使用，且压缩率大、表面张力低、憎水防潮性好，由于表面张力低，使其流体状态极易形成平滑、均匀的涂层;通过使第一 TOMS膜层朝向栅极导电层的一面形成第一 Si02膜层，从而形成包括第一 Si02膜层和第一PDMS膜层的无机-有机叠层作为栅极绝缘层，能够降低栅极绝缘层的界面缺陷，从而使制备的OTFT具有较小的漏电流，降低迟滞效应。
[0057]本实施例中，通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0058]实施例二
[0059]参见图2，本发明实施例提供的第二种有机薄膜晶体管的制备方法中，在实施例一提供的步骤101和步骤102的基础上，对有机薄膜晶体管的后续制备工艺进行改进，如下:
[0060]101，在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层。
[0061]102，在栅极导电层上形成羟基化的第一 PDMS膜层，使第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一 Si02膜层，使第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0062]103，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形。
[0063]优选的，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形的工艺为压印法。
[0064]104，使衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后衬底基板的栅极绝缘层朝向承载基板，栅极绝缘层的沟道图形以外的部分与承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触。
[0065]优选的，降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷0TS溶液。
[0066]105，移除承载基板后，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极。以溶液制程法在栅极绝缘层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度。
[0067]具体的，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极，包括:
[0068]将制备源电极和漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中；
[0069]采用涂布法或旋涂法将均匀分散有金属材料的亲水性溶剂填覆于沟道图形内；
[0070]通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成源电极和漏电极。
[0071]106，在源电极和漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层;具体的，包括:
[0072]制备源电极和漏电极的金属材料优选金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;亲水性溶剂优选乙醇溶剂。
[0073 ] 采用喷墨打印方法在源电极和漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为有源层。
[0074]本实施例中，通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题；同时以溶液制程法在栅极绝缘层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度。
[0075]在以实施例二提供的方法制备0TFT后，还可以有源层之上设置保护层，如下:
[0076]实施例三
[0077]参见图3，本发明实施例提供另一种有机薄膜晶体管的制备方法，包括:
[0078]101，在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层。
[0079]优选的，栅极导电层的材料为氧化铟锡ΙΤ0、氧化铟锌ΙΖ0或石墨烯材料，以使紫外光能够透过。
[0080]102，在栅极导电层上形成羟基化的第一 PDMS膜层，使第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一 Si02膜层，使第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0081 ] 采用聚二甲基娃氧烧(Polydimethylsiloxane，PDMS)制备栅极绝缘层，PDMS为有机硅聚合体，具有电绝缘性和耐高低温性，可在-50?+250°C下长期使用，且压缩率大、表面张力低、憎水防潮性好，由于表面张力低，使其流体状态极易形成平滑、均匀的涂层;通过使第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面形成第一 Si02膜层，从而形成包括第一 Si02膜层和第一PDMS膜层叠层的无机-有机的栅极绝缘层，能够降低栅极绝缘层的界面缺陷，从而使制备的0TFT具有较小的漏电流，降低迟滞效应。
[0082]低温固化的温度和时间可以根据不同的要求进行调整，通常情况下，对包括第一Si02膜层和第一 PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为20?60°C，低温固化的时长可以为4?8小时。优选的，对包括第一Si02膜层和第一PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长可以为6小时。
[0083]103，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形。
[0084]优选的，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形的工艺为压印法。
[0085]104，使衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后衬底基板的栅极绝缘层朝向承载基板，栅极绝缘层的沟道图形以外的部分与承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触。
[0086]优选的，降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷0TS溶液。
[0087]105，移除承载基板后，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极。以溶液制程法在第一PDMS膜层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度。
[0088]具体的，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极，包括:
[0089]将制备源电极和漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中；
[0090]采用涂布法或旋涂法将均匀分散有金属材料的亲水性溶剂填覆于沟道图形内；[0091 ]通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成源电极和漏电极。
[0092]106，在源电极和漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层;具体的，包括:
[0093]制备源电极和漏电极的金属材料优选金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;亲水性溶剂优选乙醇溶剂。
[0094]采用喷墨打印方法在源电极和漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为有源层。
[0095]107，在有源层之上形成羟基化的第二 PDMS膜层，使第二 PDMS膜层背向有源层的一面经紫外光处理后形成第二 Si02膜层，使第二 Si02膜层和第二 PDMS膜层的叠层低温固化后作为保护层。
[0096]优选的，形成第二PDMS膜层的工艺为涂布法或旋涂法。
[0097]低温固化的温度和时间可以根据不同的要求进行调整，通常情况下，对包括第二Si02膜层和第二 PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为20?60°C，低温固化的时长可以为4?8小时。优选的，对包括第二Si02膜层和第二PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长可以为6小时。
[0098]本实施例中 ，通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一Si02膜层和第一PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题；；同时以溶液制程法在栅极绝缘层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度;进一步的，在有源层之上形成包括第二 Si02膜层和第二 PDMS膜层的叠层，对有源层进行保护。
[0099]为了更清楚描述本实施例提供的0TFT的制备方法，结合图4至图8进行说明如下:
[0100]如图4所示，在衬底基板1之上有形成的栅极导电层2，在栅极导电层2上形成羟基化的第一PDMS膜层31。衬底基板1需要选用能够透过紫外光的基材，同样的，栅极导电层2的材料也需要能够透过紫外光，栅极导电层2的材料可以选择氧化铟锡ΙΤ0或氧化铟锌ΙΖ0。
[0101]如图5所示，利用紫外光10对第一PDMS膜层31朝向栅极导电层2的一面进行处理之后进行低温固化，使第一 PDMS膜层31的朝向栅极导电层2的一面形成第一 Si02膜层32，第一PDMS膜层31和第一 Si02膜层32的叠层共同构成栅极绝缘层3。
[0102]对包括第一 Si02膜层32的第一 PDMS膜层31进行低温固化进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长为6小时。
[0103]如图6所示，在栅极绝缘层3上形成源电极4和漏电极5，可以采用溶液制程法，具体参照实施例一或实施例二。
[0104]如图7所示，在源电极4和漏电极5所在层之上形成有源层6。
[0105]需要说明的是，图7所示的结构可以视为根据实施例一的全部步骤或实施例二的部分步骤完成的0TFT，当然，也可以在有源层6的基础上增加如图7所示的保护层7，该保护层7具有与栅极绝缘层3相似的制备工艺，不同之处在于，保护层7包括第二 Si02膜层72和第二 PDMS膜层71叠层，第二 Si02膜层72位于第二 PDMS膜层71背向栅极导电层2的一面。
[0106]如图8所示，基于同样的发明思想，本发明实施例还提供一种有机薄膜晶体管，包括:
[0107]衬底基板1;
[0108]形成于衬底基板1上的透明的栅极导电层2;
[0109]形成于透明的栅极导电层2之上的第一PDMS膜层31，第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面形成的第一 Si02膜层32，第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层3;
[0110]形成于栅极绝缘层3之上的源电极4和漏电极5;
[0111]形成于源电极4和漏电极5所在层之上、且与源电极4和漏电极5彼此直接接触的有机半导体膜层，有机半导体膜层作为有源层6。
[0112]优选的，还包括形成于有源层6之上的第二PDMS膜层71，第二PDMS膜层71朝向有源层的一面形成的第二 Si02膜层72，第二 Si02膜层72和第二 PDMS膜层71作为保护层7。
[0113]本发明实施例有益效果如下:通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一 Si02膜层，从而使该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0114]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括: 在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层； 在所述栅极导电层上形成羟基化的第一聚二甲基硅氧烷PDMS膜层，使所述第一 PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一二氧化硅Si02膜层，使所述第一Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 在所述栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形； 使所述衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后所述衬底基板的所述栅极绝缘层朝向所述承载基板，所述栅极绝缘层的所述沟道图形以外的部分与所述承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触； 移除所述承载基板后，通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极； 在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极，包括: 将制备所述源电极和所述漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中； 采用涂布法或旋涂法将均匀分散有所述金属材料的亲水性溶剂填覆于所述沟道图形内； 通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成所述源电极和所述漏电极。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述金属材料为金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;所述亲水性溶剂为乙醇溶剂。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述栅极绝缘层上形成用于制备所述源电极和所述漏电极的沟道图形的工艺为压印法。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷OTS溶液。7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为所述有源层，包括: 采用喷墨打印方法在所述源电极和所述漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为所述有源层。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅极导电层的材料为氧化铟锡IT0、氧化铟锌IZ0或石墨稀材料。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括: 在所述有源层之上形成羟基化的第二 PDMS膜层； 使所述第二 PDMS膜层背向所述有源层的一面经紫外光处理后形成第二 Si02膜层； 使所述第二 Si02膜层和所述第二 PDMS膜层的叠层低温固化后作为保护层。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，形成所述第一PDMS膜层和所述第二 PDMS膜层的工艺为涂布法或旋涂法。11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述第一 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层进行低温固化、以及对所述第二 Si02膜层和所述第二 PDMS膜层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长为6小时。12.一种有机薄膜晶体管，其特征在于，包括: 衬底基板； 形成于所述衬底基板上的透明的栅极导电层； 形成于透明的所述栅极导电层之上的第一 PDMS膜层，所述第一 PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面形成的第一Si02膜层，包括所述第一Si02膜层和所述第一PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层。13.如权利要求12所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，还包括: 形成于所述栅极绝缘层之上的源电极和漏电极； 形成于所述源电极和所述漏电极所在层之上、且与所述源电极和所述漏电极彼此直接接触的有机半导体膜层，所述有机半导体膜层作为有源层。14.如权利要求13所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，还包括形成于所述有源层之上的第二 PDMS膜层，所述第二 PDMS膜层朝向所述有源层的一面形成的第二 Si02膜层，包括所述第二 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层作为保护层。
【专利摘要】本发明公开了一种有机薄膜晶体管及其制备方法，以解决现有技术的OTFT器件以有机聚合物材料制备绝缘层，使得OTFT器件的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。所述有机薄膜晶体管的制备方法，包括：在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层；在所述栅极导电层上形成羟基化的第一聚二甲基硅氧烷PDMS膜层，使所述第一PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一二氧化硅SiO2膜层，使所述第一SiO2膜层和所述第一PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
【IPC分类】H01L51/40, H01L51/10, H01L51/05
【公开号】CN105489762
【申请号】CN201610066532
【发明人】程磊磊
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月29日
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种有机薄膜晶体管及其制备方法。
【背景技术】
[0002]有机薄膜晶体管(Organic Thin Film Transistor，OTFT)驱动的显示器、电子纸等商品已逐渐进入人们的视野，这预示着0TFT具有广阔的应用前景。0TFT的有源层为采用有机半导体材料的有机有源层，目前对有机有源层的研究大多集中在迀移率高、溶液加工性好、环境稳定的小分子和高分子半导体材料的开发上。但随着对0TFT研究的不断开展和深入，人们发现，由于有机半导体材料之间存在分子间作用力，载流子通过跃迀模式进行传导。有机半导体是以“分子固体”的形式存在，这一特殊的存在方式，使得有机半导体制备的有机有源层更易受到绝缘层的影响，造成载流子和迀移率的明显变化，从而影响0TFT器件的性能。
[0003]现有技术中，为了解决有机有源层易受到绝缘层的影响而造成载流子和迀移率的明显变化的问题，通常采用有有机聚合物材料作为0TFT的绝缘层，但是，有机聚合物材料的介电常数相对较低，单独用于0TFT器件的绝缘层时，使得0TFT器件的阈值电压相对较高，漏电流较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种有机薄膜晶体管及其制备方法，以解决现有技术的0TFT器件以有机聚合物材料制备绝缘层，使得0TFT器件的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明实施例提供一种有机薄膜晶体管的制备方法，包括:
[0007]在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层；
[0008]在所述栅极导电层上形成羟基化的第一聚二甲基硅氧烷PDMS膜层，使所述第一toms膜层朝向所述栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一二氧化硅s12膜层，使所述第一 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0009]本实施例中，采用聚二甲基娃氧烧(PolydimethylsiloxaneJDMS)制备栅极绝缘层，通过使第一 PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一 Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0010]优选的，还包括:
[0011]在所述栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形；
[0012]使所述衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后所述衬底基板的所述栅极绝缘层朝向所述承载基板，所述栅极绝缘层的所述沟道图形以外的部分与所述承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触；
[0013]移除所述承载基板后，通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极；
[0014]在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层。
[0015]优选的，所述通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极，包括:
[0016]将制备所述源电极和所述漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中；
[0017]采用涂布法或旋涂法将均匀分散有所述金属材料的亲水性溶剂填覆于所述沟道图形内；
[0018]通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成所述源电极和所述漏电极。
[0019]优选的，所述金属材料为金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;所述亲水性溶剂为乙醇溶剂。
[0020]优选的，在所述栅极绝缘层上形成用于制备所述源电极和所述漏电极的沟道图形的工艺为压印法。
[0021]优选的，所述降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷0TS溶液。
[0022]优选的，所述在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为所述有源层，包括:
[0023]采用喷墨打印方法在所述源电极和所述漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为所述有源层。
[0024]优选的，所述栅极导电层的材料为氧化铟锡ΙΤ0、氧化铟锌ΙΖ0或石墨烯材料。
[0025]优选的，还包括:
[0026]在所述有源层之上形成羟基化的第二PDMS膜层；
[0027]使所述第二PDMS膜层背向所述有源层的一面经紫外光处理后形成第二 Si02膜层；
[0028]使所述第二Si02膜层和所述第二 PDMS膜层的叠层低温固化后作为保护层。
[0029]优选的，形成所述第一PDMS膜层和所述第二PDMS膜层的工艺为涂布法或旋涂法。
[0030]优选的，对所述第一Si02膜层和所述第一PDMS膜层的叠层进行低温固化、以及对所述第二 Si02膜层和所述第二 PDMS膜层的叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长为6小时。
[0031]本发明实施例有益效果如下:通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一Si02膜层和第一PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0032]本发明实施例还提供一种有机薄膜晶体管，包括:
[0033]衬底基板；
[0034]形成于所述衬底基板上的透明的栅极导电层；
[0035]形成于透明的所述栅极导电层之上的第一PDMS膜层，所述第一 PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面形成的第一 Si02膜层，包括第一 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层。
[0036]优选的，还包括:
[0037]形成于所述栅极绝缘层之上的源电极和漏电极；
[0038]形成于所述源电极和所述漏电极所在层之上、且与所述源电极和所述漏电极彼此直接接触的有机半导体膜层，所述有机半导体膜层作为有源层。
[0039]优选的，还包括形成于所述有源层之上的第二PDMS膜层，所述第二PDMS膜层包括朝向所述有源层的一面形成的第二 Si02膜层，包括所述第二 Si02膜层的所述第一 roMS膜层作为保护层。
[0040]本发明实施例有益效果如下:通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一 Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 roMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
【附图说明】
[0041 ]图1为本发明实施例提供的第一种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图；
[0042]图2为本发明实施例提供的第二种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图；
[0043]图3为本发明实施例提供的第三种有机薄膜晶体管的制备方法的流程图；
[0044]图4为本发明实施例中，在栅极导电层上形成羟基化的第一PDMS膜层的示意图；
[0045]图5为本发明实施例中，对羟基化的第一PDMS膜层进行紫外光处理形成第一Si02的不意图；
[0046]图6为本发明实施例中，形成源电极和漏电极的示意图；
[0047]图7为本发明实施例中，形成有源层的示意图；
[0048]图8为本发明实施例中，在有源层之上形成包括第二Si02的第二 PDMS膜层作为保护层所得到的0TFT的示意图。
【具体实施方式】
[0049]下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0050]实施例一
[0051]参见图1，本发明实施例提供一种有机薄膜晶体管的制备方法，包括:
[0052]101，在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层。
[0053]优选的，栅极导电层的材料为氧化铟锡ΙΤ0、氧化铟锌ΙΖ0或石墨烯材料，以使紫外光能够透过。
[0054]102，在栅极导电层上形成羟基化的第一 PDMS膜层，使第一 PDMS膜 层朝向栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一 Si02膜层，使第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0055]低温固化的温度和时间可以根据不同的要求进行调整，通常情况下，对包括第一Si02膜层和第一 PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为20?60°C，低温固化的时长可以为4?8小时。优选的，对包括第一Si02膜层和第一PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长可以为6小时。
[°°56] 采用聚二甲基娃氧烧(Polydimethylsiloxane，PDMS)制备栅极绝缘层，PDMS为有机硅聚合体，具有电绝缘性和耐高低温性，可在-50?+250°C下长期使用，且压缩率大、表面张力低、憎水防潮性好，由于表面张力低，使其流体状态极易形成平滑、均匀的涂层;通过使第一 TOMS膜层朝向栅极导电层的一面形成第一 Si02膜层，从而形成包括第一 Si02膜层和第一PDMS膜层的无机-有机叠层作为栅极绝缘层，能够降低栅极绝缘层的界面缺陷，从而使制备的OTFT具有较小的漏电流，降低迟滞效应。
[0057]本实施例中，通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0058]实施例二
[0059]参见图2，本发明实施例提供的第二种有机薄膜晶体管的制备方法中，在实施例一提供的步骤101和步骤102的基础上，对有机薄膜晶体管的后续制备工艺进行改进，如下:
[0060]101，在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层。
[0061]102，在栅极导电层上形成羟基化的第一 PDMS膜层，使第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一 Si02膜层，使第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0062]103，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形。
[0063]优选的，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形的工艺为压印法。
[0064]104，使衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后衬底基板的栅极绝缘层朝向承载基板，栅极绝缘层的沟道图形以外的部分与承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触。
[0065]优选的，降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷0TS溶液。
[0066]105，移除承载基板后，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极。以溶液制程法在栅极绝缘层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度。
[0067]具体的，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极，包括:
[0068]将制备源电极和漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中；
[0069]采用涂布法或旋涂法将均匀分散有金属材料的亲水性溶剂填覆于沟道图形内；
[0070]通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成源电极和漏电极。
[0071]106，在源电极和漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层;具体的，包括:
[0072]制备源电极和漏电极的金属材料优选金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;亲水性溶剂优选乙醇溶剂。
[0073 ] 采用喷墨打印方法在源电极和漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为有源层。
[0074]本实施例中，通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题；同时以溶液制程法在栅极绝缘层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度。
[0075]在以实施例二提供的方法制备0TFT后，还可以有源层之上设置保护层，如下:
[0076]实施例三
[0077]参见图3，本发明实施例提供另一种有机薄膜晶体管的制备方法，包括:
[0078]101，在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层。
[0079]优选的，栅极导电层的材料为氧化铟锡ΙΤ0、氧化铟锌ΙΖ0或石墨烯材料，以使紫外光能够透过。
[0080]102，在栅极导电层上形成羟基化的第一 PDMS膜层，使第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一 Si02膜层，使第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
[0081 ] 采用聚二甲基娃氧烧(Polydimethylsiloxane，PDMS)制备栅极绝缘层，PDMS为有机硅聚合体，具有电绝缘性和耐高低温性，可在-50?+250°C下长期使用，且压缩率大、表面张力低、憎水防潮性好，由于表面张力低，使其流体状态极易形成平滑、均匀的涂层;通过使第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面形成第一 Si02膜层，从而形成包括第一 Si02膜层和第一PDMS膜层叠层的无机-有机的栅极绝缘层，能够降低栅极绝缘层的界面缺陷，从而使制备的0TFT具有较小的漏电流，降低迟滞效应。
[0082]低温固化的温度和时间可以根据不同的要求进行调整，通常情况下，对包括第一Si02膜层和第一 PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为20?60°C，低温固化的时长可以为4?8小时。优选的，对包括第一Si02膜层和第一PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长可以为6小时。
[0083]103，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形。
[0084]优选的，在栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形的工艺为压印法。
[0085]104，使衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后衬底基板的栅极绝缘层朝向承载基板，栅极绝缘层的沟道图形以外的部分与承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触。
[0086]优选的，降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷0TS溶液。
[0087]105，移除承载基板后，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极。以溶液制程法在第一PDMS膜层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度。
[0088]具体的，通过溶液制程法在栅极绝缘层的沟道图形内形成源电极和漏电极，包括:
[0089]将制备源电极和漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中；
[0090]采用涂布法或旋涂法将均匀分散有金属材料的亲水性溶剂填覆于沟道图形内；[0091 ]通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成源电极和漏电极。
[0092]106，在源电极和漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层;具体的，包括:
[0093]制备源电极和漏电极的金属材料优选金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;亲水性溶剂优选乙醇溶剂。
[0094]采用喷墨打印方法在源电极和漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为有源层。
[0095]107，在有源层之上形成羟基化的第二 PDMS膜层，使第二 PDMS膜层背向有源层的一面经紫外光处理后形成第二 Si02膜层，使第二 Si02膜层和第二 PDMS膜层的叠层低温固化后作为保护层。
[0096]优选的，形成第二PDMS膜层的工艺为涂布法或旋涂法。
[0097]低温固化的温度和时间可以根据不同的要求进行调整，通常情况下，对包括第二Si02膜层和第二 PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为20?60°C，低温固化的时长可以为4?8小时。优选的，对包括第二Si02膜层和第二PDMS膜层叠层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长可以为6小时。
[0098]本实施例中 ，通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一Si02膜层，从而使包括该第一Si02膜层和第一PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题；；同时以溶液制程法在栅极绝缘层的有机层上形成源电极和漏电极，该源电极和漏电极与后续形成的有机半导体膜层具有良好的欧姆接触，能够提高0TFT的响应速度;进一步的，在有源层之上形成包括第二 Si02膜层和第二 PDMS膜层的叠层，对有源层进行保护。
[0099]为了更清楚描述本实施例提供的0TFT的制备方法，结合图4至图8进行说明如下:
[0100]如图4所示，在衬底基板1之上有形成的栅极导电层2，在栅极导电层2上形成羟基化的第一PDMS膜层31。衬底基板1需要选用能够透过紫外光的基材，同样的，栅极导电层2的材料也需要能够透过紫外光，栅极导电层2的材料可以选择氧化铟锡ΙΤ0或氧化铟锌ΙΖ0。
[0101]如图5所示，利用紫外光10对第一PDMS膜层31朝向栅极导电层2的一面进行处理之后进行低温固化，使第一 PDMS膜层31的朝向栅极导电层2的一面形成第一 Si02膜层32，第一PDMS膜层31和第一 Si02膜层32的叠层共同构成栅极绝缘层3。
[0102]对包括第一 Si02膜层32的第一 PDMS膜层31进行低温固化进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长为6小时。
[0103]如图6所示，在栅极绝缘层3上形成源电极4和漏电极5，可以采用溶液制程法，具体参照实施例一或实施例二。
[0104]如图7所示，在源电极4和漏电极5所在层之上形成有源层6。
[0105]需要说明的是，图7所示的结构可以视为根据实施例一的全部步骤或实施例二的部分步骤完成的0TFT，当然，也可以在有源层6的基础上增加如图7所示的保护层7，该保护层7具有与栅极绝缘层3相似的制备工艺，不同之处在于，保护层7包括第二 Si02膜层72和第二 PDMS膜层71叠层，第二 Si02膜层72位于第二 PDMS膜层71背向栅极导电层2的一面。
[0106]如图8所示，基于同样的发明思想，本发明实施例还提供一种有机薄膜晶体管，包括:
[0107]衬底基板1;
[0108]形成于衬底基板1上的透明的栅极导电层2;
[0109]形成于透明的栅极导电层2之上的第一PDMS膜层31，第一 PDMS膜层朝向栅极导电层的一面形成的第一 Si02膜层32，第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层3;
[0110]形成于栅极绝缘层3之上的源电极4和漏电极5;
[0111]形成于源电极4和漏电极5所在层之上、且与源电极4和漏电极5彼此直接接触的有机半导体膜层，有机半导体膜层作为有源层6。
[0112]优选的，还包括形成于有源层6之上的第二PDMS膜层71，第二PDMS膜层71朝向有源层的一面形成的第二 Si02膜层72，第二 Si02膜层72和第二 PDMS膜层71作为保护层7。
[0113]本发明实施例有益效果如下:通过使第一PDMS膜层朝向衬底基板的一面经紫外光处理形成第一 Si02膜层，从而使该第一 Si02膜层和第一 PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层，从而解决单独以PDMS膜层作为0TFT器件的栅极绝缘层所导致的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。
[0114]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括: 在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层； 在所述栅极导电层上形成羟基化的第一聚二甲基硅氧烷PDMS膜层，使所述第一 PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一二氧化硅Si02膜层，使所述第一Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 在所述栅极绝缘层上形成用于制备源电极和漏电极的沟道图形； 使所述衬底基板压覆于表面涂覆有降低表面能溶液的承载基板上，压覆后所述衬底基板的所述栅极绝缘层朝向所述承载基板，所述栅极绝缘层的所述沟道图形以外的部分与所述承载基板上涂覆的降低表面能溶液接触； 移除所述承载基板后，通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极； 在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为有源层。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过溶液制程法在所述栅极绝缘层的所述沟道图形内形成所述源电极和所述漏电极，包括: 将制备所述源电极和所述漏电极的金属材料均匀分散于亲水性溶剂中； 采用涂布法或旋涂法将均匀分散有所述金属材料的亲水性溶剂填覆于所述沟道图形内； 通过低温固化工艺使亲水性溶剂蒸发并形成所述源电极和所述漏电极。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述金属材料为金、铝、铬、钛、镍、钼中的任意一种材料或其中两种及上的合金材料;所述亲水性溶剂为乙醇溶剂。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述栅极绝缘层上形成用于制备所述源电极和所述漏电极的沟道图形的工艺为压印法。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述降低表面能溶液为六甲基二硅胺烷HMDS溶液或十八烷基三氯硅烷OTS溶液。7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述源电极和所述漏电极所在层之上形成彼此直接接触的有机半导体膜层作为所述有源层，包括: 采用喷墨打印方法在所述源电极和所述漏电极所在层之上涂覆聚噻吩P3HT、聚苯胺PAE、聚吡咯、聚芴PF、并五苯、氧钛酞菁T1PC、红荧烯中任一种材料的膜层作为所述有源层。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅极导电层的材料为氧化铟锡IT0、氧化铟锌IZ0或石墨稀材料。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括: 在所述有源层之上形成羟基化的第二 PDMS膜层； 使所述第二 PDMS膜层背向所述有源层的一面经紫外光处理后形成第二 Si02膜层； 使所述第二 Si02膜层和所述第二 PDMS膜层的叠层低温固化后作为保护层。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，形成所述第一PDMS膜层和所述第二 PDMS膜层的工艺为涂布法或旋涂法。11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述第一 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层进行低温固化、以及对所述第二 Si02膜层和所述第二 PDMS膜层进行低温固化的温度均为40°C，低温固化的时长为6小时。12.一种有机薄膜晶体管，其特征在于，包括: 衬底基板； 形成于所述衬底基板上的透明的栅极导电层； 形成于透明的所述栅极导电层之上的第一 PDMS膜层，所述第一 PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面形成的第一Si02膜层，包括所述第一Si02膜层和所述第一PDMS膜层的叠层作为栅极绝缘层。13.如权利要求12所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，还包括: 形成于所述栅极绝缘层之上的源电极和漏电极； 形成于所述源电极和所述漏电极所在层之上、且与所述源电极和所述漏电极彼此直接接触的有机半导体膜层，所述有机半导体膜层作为有源层。14.如权利要求13所述的有机薄膜晶体管，其特征在于，还包括形成于所述有源层之上的第二 PDMS膜层，所述第二 PDMS膜层朝向所述有源层的一面形成的第二 Si02膜层，包括所述第二 Si02膜层和所述第一 PDMS膜层的叠层作为保护层。
【专利摘要】本发明公开了一种有机薄膜晶体管及其制备方法，以解决现有技术的OTFT器件以有机聚合物材料制备绝缘层，使得OTFT器件的阈值电压相对较高、漏电流较大的问题。所述有机薄膜晶体管的制备方法，包括：在可透过紫外光线的衬底基板上形成透明的栅极导电层；在所述栅极导电层上形成羟基化的第一聚二甲基硅氧烷PDMS膜层，使所述第一PDMS膜层朝向所述栅极导电层的一面经紫外光线处理后形成第一二氧化硅SiO2膜层，使所述第一SiO2膜层和所述第一PDMS膜层的叠层低温固化后作为栅极绝缘层。
【IPC分类】H01L51/40, H01L51/10, H01L51/05
【公开号】CN105489762
【申请号】CN201610066532
【发明人】程磊磊
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月29日
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