專利名稱：管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電子學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶 體管及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的不斷深入，電子產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入人們生活工作的每個(gè)環(huán)節(jié)；在曰常 生活中人們對(duì)低成本、柔性、低重量、便攜的電子產(chǎn)品的需求越來(lái)越大；傳統(tǒng)的基于 無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的器件和電路很難滿足這些要求，因此可以實(shí)現(xiàn)這些特性的基于有機(jī) 聚合物半導(dǎo)體材料的有機(jī)微電子技術(shù)在這一趨勢(shì)下得到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。
有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為有機(jī)電路的基礎(chǔ)元器件，其性能對(duì)電路的性能起著決定性 的作用。其中遷移率決定了器件工作的快慢，進(jìn)而影響電路的工作頻率；電壓，包括 工作電壓和閾值電壓，決定了器件以及電路的功耗。由于信息量爆炸式的增長(zhǎng)，人們 一直以來(lái)都希望信息處理技術(shù)能夠越來(lái)越快，能夠處理的內(nèi)容越來(lái)越多。制約信息處 理技術(shù)快慢的因素有很多，包括硬件方面，也包括軟件方面。單元器件的工作頻率是 硬件方面根本的問(wèn)題。提高器件的工作頻率主要有兩條路徑 一條路是減小溝道長(zhǎng)度，
另一條路是提高載流子的遷移率。在當(dāng)前材料方面沒(méi)有重大突破的情況下，載流子的 遷移率提高非常有限，因此提高器件工作頻率的方法主要就是減小溝道的長(zhǎng)度。制約 信息處理技術(shù)容量的因素同樣也有很多，在硬件方面主要是電路的集成度。提高電路 的集成度需要減小單元器件的面積。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高器件工作頻率和電路的集成度，本發(fā)明提供了 一種管狀柵電極垂直溝道
有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述技術(shù)方案如下
一種管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括絕緣襯底，以及在所述絕緣襯 底上的柵電極、源電極、漏電極、介質(zhì)層和半導(dǎo)體層；所述器件全部位于絕緣襯底上表面；所述半導(dǎo)體層位于該器件中央，所述半導(dǎo)體層的上部與所述漏電極相接觸，所 述半導(dǎo)體層的下部與所述源電極相接觸；在所述半導(dǎo)體層的外部包圍有管狀柵電極； 在所述半導(dǎo)體層與所述柵電極之間填充有介質(zhì)層，將所述半導(dǎo)體層和所述柵電極隔離 開(kāi)；在所述源電極與所述漏電極之間也填充有介質(zhì)層，將所述源電極與所述漏電極隔 離開(kāi)。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道位于 介質(zhì)層與有機(jī)半導(dǎo)體的接觸界面處，通過(guò)控制所述管狀柵電極的直徑可以控制所述場(chǎng) 效應(yīng)晶體管的溝道長(zhǎng)寬比。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述源電極和所述漏電極均為 平面電極，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道為垂直方向。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述絕緣襯底為長(zhǎng)有無(wú)機(jī)介質(zhì) 材料的絕緣薄膜的硅片、絕緣玻璃或絕緣塑料薄膜。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，，所述介質(zhì)層為無(wú)機(jī)介質(zhì)材料或 有機(jī)介質(zhì)材料。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述半導(dǎo)體層為有機(jī)半導(dǎo)體材料。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述柵電極為金屬導(dǎo)電材料或 導(dǎo)電有機(jī)物；所述源電極和所述漏電極的材料為高公函數(shù)金屬材料或?qū)щ娪袡C(jī)物。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，所述方法具體步驟 如下
步驟l、在絕緣襯底上制備平面源電極；
步驟2、在源電極層上沉積介質(zhì)層，并使其圖形化，以便于源電極和有機(jī)半導(dǎo)體 接觸；
步驟3、在介質(zhì)層上制備管狀的柵電極；
步驟4、沉積介質(zhì)層，使其粘附在柵電極的側(cè)壁和頂部，并使其圖形化以便于隔
離柵電極與源電極、漏電極，最后去除底部和頂部多余的介質(zhì)層； 步驟5、沉積有機(jī)半導(dǎo)體層，并使其處于整個(gè)器件的中央； 步驟6、制備平面的漏電極。 本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，
在所述步驟l中，制備平面源電極的具體方法為采用真空熱物理沉積、電子束沉積或者濺射金屬電極；或采用噴墨打印、旋涂的方法制備有機(jī)物電極；
在所述步驟6中，制備漏電極的具體方法為首先通過(guò)光刻技術(shù)把柵電極和介質(zhì) 層保護(hù)起來(lái)；然后通過(guò)真空熱物理沉積，電子束沉積或者濺射技術(shù)來(lái)沉積金屬電極薄 膜，或采用旋涂方法來(lái)沉積有機(jī)物電極薄膜，最后通過(guò)剝離的方法去除柵電極區(qū)的光 刻膠和多余的金屬電極材料；或采用噴墨打印方法直接沉積導(dǎo)電有機(jī)物薄膜圖形從而 形成有機(jī)電極。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，
所述步驟2的具體方法為采用低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、濺射(Sputtering) 或者原子層沉積(ALD)的方法制備無(wú)機(jī)介質(zhì)層；或采用旋涂或噴墨打印方法沉積有機(jī) 介質(zhì)層；所述圖形化方法為光刻加刻蝕。
所述歩驟4的具體方法為對(duì)于無(wú)機(jī)介質(zhì)層通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積、濺射或者原 子層沉積的方法來(lái)沉積介質(zhì)層，使其具有很好的臺(tái)階覆蓋性，從而能夠黏附在柵電極 側(cè)壁上，然后通過(guò)光刻和各向異性的干法刻蝕把源電極表面上多余的介質(zhì)材料去除， 從而獲得管狀的柵介質(zhì)；對(duì)于有機(jī)介質(zhì)層通過(guò)旋涂技術(shù)來(lái)沉積介質(zhì)薄膜，經(jīng)過(guò)退火處 理后再通過(guò)光刻技術(shù)定義圖形，最后通過(guò)刻蝕技術(shù)把源電極表面上多余的介質(zhì)材料去 除，從而獲得管狀的介質(zhì)層。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，
在所述步驟3中，制備柵電極的具體方法為采用光刻技術(shù)定義其相應(yīng)的刻膠圖 形，再通過(guò)電子束蒸發(fā)、濺射或熱蒸發(fā)技術(shù)沉積金屬，最后通過(guò)金屬剝離(lift-off) 的方法來(lái)轉(zhuǎn)移圖形，從而制備出金屬柵電極；或者采用噴墨打印技術(shù)來(lái)沉積和圖形化 有機(jī)柵電極。
本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，
在所述步驟5中，制備半導(dǎo)體層的具體方法為有機(jī)半導(dǎo)層通過(guò)旋涂技術(shù)來(lái)制備 薄膜，在進(jìn)行旋涂之前需靜置一段時(shí)間，使得有機(jī)半導(dǎo)體材料能夠填充滿管狀的中心 區(qū)，然后通過(guò)各向異性的干法刻蝕把側(cè)壁以外的有機(jī)半導(dǎo)體材料去除，形成圖形化的
有源層。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明提出的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng) 效應(yīng)晶體管，通過(guò)把溝道由傳統(tǒng)的平面型改進(jìn)為垂直型，從而只要通過(guò)控制有機(jī)半導(dǎo) 體層的薄膜厚度就能夠控制晶體管的溝道長(zhǎng)度，避免了使用效率較低的電子束光刻技術(shù)，大幅度地降低制備短溝道有機(jī)晶體管的難度，從而減少了制備的成本。本結(jié)構(gòu)能 有效地降低器件所占面積，提高電路的集成度。本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)采用了管狀的柵電 極，從而可以通過(guò)改變管狀柵電極的直徑來(lái)隨意調(diào)節(jié)器件溝道的長(zhǎng)寬比，擴(kuò)大了其應(yīng)
用范圍。
同時(shí)，本發(fā)明還提供了管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，該方 法采用低溫工藝，不會(huì)對(duì)已做好的有機(jī)功能薄膜造成損傷，并且能夠和現(xiàn)有的硅微加 工技術(shù)兼容，能夠充分利用現(xiàn)有設(shè)備，降低新器件制備的成本。


圖l是本發(fā)明管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明制備管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的流程圖； 圖4至圖14是本發(fā)明制備管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 實(shí)施例1
由圖1可見(jiàn)，本發(fā)明的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)包括柵電極 105、源電極102、漏電極106、絕緣襯底101、介質(zhì)層103和半導(dǎo)體層104。
絕緣襯底101是本結(jié)構(gòu)的基底，其制造材料為長(zhǎng)有氧化硅、氮化硅等絕緣薄膜的 硅片，或?yàn)榻^緣玻璃、絕緣塑料薄膜等。
在絕緣襯底101上部是源電極102，源電極的材料可以為金、鉑或銀等高公函數(shù) 金屬材料，或?yàn)镻EDOT:PSS等導(dǎo)電有機(jī)物。源電極為平面電極，平鋪在絕緣襯底上。
在源電極的上部、本器件的中央部分是半導(dǎo)體層104，其半導(dǎo)體材料可為并五苯、 酞菁銅(CuPc)、 P3HT、噻吩或紅熒稀等有機(jī)半導(dǎo)體材料。
在半導(dǎo)體層外圍的是管狀柵電極105，柵電極材料可為金、鋁、鉑、銅或銀等金 屬導(dǎo)電材料；也可為PED0T:PSS等導(dǎo)電有機(jī)物。
在半導(dǎo)體層與管狀柵電極之間填充有介質(zhì)層103，將半導(dǎo)體層104與柵電極105 隔離開(kāi)，此外介質(zhì)層103還將源電極102與柵電極105隔離開(kāi)。介質(zhì)層可為氧化硅、
7氮化硅、氧化鋯、氧化鋁、氧化鉭或氧化鉿等無(wú)機(jī)介質(zhì)材料；或者為聚酰亞胺(PI)、 聚乙烯吡賂烷酮(PVP)、聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)二甲苯(parylene)等有機(jī)介質(zhì) 材料。
在半導(dǎo)體層104之上是漏電極106，漏電極106為平面電極。漏電極106的材料 可為金、鉑、銀等高公函數(shù)金屬材料，或者是PEDOT:PSS等導(dǎo)電有機(jī)物。
本發(fā)明中的源電極102和漏電極106均為平面電極，分別位于器件底部和頂部， 與有機(jī)半導(dǎo)體層104接觸，這樣就使得器件的溝道方向從水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较颍?形成垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。源電極102和漏電極106之間則通過(guò)介質(zhì)層103與 柵電極105隔離開(kāi)。
此外，由于本發(fā)明的特別結(jié)構(gòu)，其有機(jī)半導(dǎo)體層104位于器件的中央，與介質(zhì)層 接觸，并與底部和頂部的源電極102和漏電極106相接觸。器件的溝道位于柵介質(zhì)103 和有機(jī)半導(dǎo)體104的接觸界面處，通過(guò)控制管狀柵電極105的直徑可以控制器件的溝 道長(zhǎng)寬比。
實(shí)施例2
本發(fā)明還公開(kāi)了一種制備管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，其具體 制備歩驟如下
參見(jiàn)圖3-圖14
步驟201:在熱氧化生長(zhǎng)的二氧化硅絕緣襯底301上制備平面金源電極302。其中 所用的平面源電極202的制備方法可為真空熱物理沉積、電子束沉積或者濺射金屬電 極，噴墨打印或旋涂有機(jī)物電極的方法。
步驟202:在源電極層上通過(guò)電子束蒸發(fā)沉積二氧化硅介質(zhì)層303。本歩驟中介質(zhì) 層的沉積方法可為低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、濺射(Sputtering)或者原子層沉積 (ALD)等。
步驟203:通過(guò)光刻加刻蝕技術(shù)對(duì)二氧化硅介質(zhì)層303進(jìn)行圖形化。 步驟204:通過(guò)光刻技術(shù)制備管狀柵電極的膠圖形304。 步驟205:電子束蒸發(fā)沉積金薄膜305。
步驟206:過(guò)剝離技術(shù)制備管狀金柵電極。柵電極的制備中，對(duì)于金屬柵電極可采 用光刻技術(shù)定義其相應(yīng)的刻膠圖形，再通過(guò)電子束蒸發(fā)、濺射或熱蒸發(fā)等方法來(lái)沉積 金屬，最后通過(guò)金屬剝離(lift-off)的方法來(lái)轉(zhuǎn)移圖形，從而制備出柵電極；而對(duì)
于有機(jī)柵電極可采用噴墨打印技術(shù)來(lái)沉積和圖形化。步驟207:通過(guò)原子層沉積技術(shù)制備二氧化硅介質(zhì)層306。無(wú)機(jī)柵介質(zhì)層通過(guò)低壓 化學(xué)氣相沉積、濺射或者原子層沉積等方法來(lái)沉積，使其具有很好的臺(tái)階覆蓋性，從 而能夠黏附在柵電極側(cè)壁上。
步驟208:通過(guò)光刻加刻蝕技術(shù)去除管柵電極以外的介質(zhì)層。通過(guò)光刻和各向異
性的干法刻蝕把漏電極表面上多余的介質(zhì)材料去除，從而獲得管狀的柵介質(zhì)。
步驟209:在源電極上旋涂沉積P3HT有機(jī)半導(dǎo)體層307。有機(jī)半導(dǎo)層通過(guò)旋涂技 術(shù)來(lái)制備薄膜，在進(jìn)行旋涂之前需靜置一段時(shí)間(一段時(shí)間是多久？)，使得有機(jī)半導(dǎo) 體材料能夠填充滿管狀的中心區(qū)。然后通過(guò)各向異性的干法刻蝕把側(cè)壁以外的有機(jī)半 導(dǎo)體材料去除，形成圖形化的有源層。由于使用垂直溝道的結(jié)構(gòu)，所沉積的薄膜在溝 道區(qū)的厚度將會(huì)大于其余區(qū)域的厚度，圖形化的時(shí)候可以直接通過(guò)干法刻蝕技術(shù)去除 平面區(qū)多余的有源層，從而避免了使用光刻膠，防止了有機(jī)半導(dǎo)體材料的污染。
步驟210:通過(guò)刻蝕技術(shù)對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體層進(jìn)行圖形化，去除溝道區(qū)以外的有機(jī)半導(dǎo)體。
步驟211:通過(guò)電子束蒸發(fā)制備平面金漏電極308。平面漏電極的制備首先通過(guò)光
刻技術(shù)把柵電極和介質(zhì)層保護(hù)起來(lái)，然后通過(guò)真空熱物理沉積、電子束沉積或者濺射
等技術(shù)來(lái)沉積金屬電極薄膜；或者噴墨打印或旋涂技術(shù)來(lái)沉積有機(jī)物電極薄膜，然后 去通過(guò)剝離的方法去除柵電極區(qū)的光刻膠及多余的電極材料，完成整個(gè)器件的制備。
本發(fā)明的制備管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管方法采用低溫工藝，不會(huì)對(duì) 已做好的有機(jī)功能薄膜造成損傷，并且能夠和現(xiàn)有的硅微加工技術(shù)兼容，能夠充分利 用現(xiàn)有設(shè)備，降低新器件制備的成本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括絕緣襯底以及在所述絕緣襯底上的柵電極、源電極、漏電極、介質(zhì)層和半導(dǎo)體層；所述半導(dǎo)體層位于該器件中央，所述半導(dǎo)體層的上部與所述漏電極相接觸，所述半導(dǎo)體層的下部與所述源電極相接觸；在所述半導(dǎo)體層的外部包圍有管狀柵電極；在所述半導(dǎo)體層與所述柵電極之間填充有介質(zhì)層，將所述半導(dǎo)體層和所述柵電極隔離開(kāi)；在所述源電極與所述漏電極之間也填充有介質(zhì)層，將所述源電極與所述漏電極隔離開(kāi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道位于介質(zhì)層與有機(jī)半導(dǎo)體的接觸界面處，通過(guò)控制所述管狀 柵電極的直徑可以控制所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道長(zhǎng)寬比。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述源電極和所述漏電極均為平面電極，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道為垂直方向。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述絕緣襯底為長(zhǎng)有無(wú)機(jī)介質(zhì)材料的絕緣薄膜的硅片、絕緣玻璃或絕緣塑料薄膜。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述介質(zhì)層為無(wú)機(jī)介質(zhì)材料或有機(jī)介質(zhì)材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述半導(dǎo)體層為有機(jī)半導(dǎo)體材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述柵電極為金屬導(dǎo)電材料或?qū)щ娪袡C(jī)物；所述源電極和所述漏電極的材料為高公函 數(shù)金屬材料或?qū)щ娪袡C(jī)物。
8、 一種權(quán)利要求1所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其 特征在于，所述方法具體歩驟如下步驟l、在絕緣襯底上制備平面源電極；步驟2、在源電極層上沉積介質(zhì)層，并使其圖形化，以便于源電極和有機(jī)半導(dǎo)體 接觸；步驟3、在介質(zhì)層上制備管狀的柵電極；步驟4、沉積介質(zhì)層，使其粘附在柵電極的側(cè)壁和頂部，并使其圖形化以便于隔離柵電極與源電極、漏電極，最后去除底部和頂部多余的介質(zhì)層； 步驟5、沉積有機(jī)半導(dǎo)體層，并使其處于整個(gè)器件的中央；步驟6、制備平面的漏電極。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法， 其特征在于，在所述步驟l中，制備平面源電極的具體方法為采用真空熱物理沉積、電子束沉積或者濺射金屬電極；或采用噴墨打印、旋涂的方法制備有機(jī)物電極； 在所述步驟6中，制備漏電極的具體方法為首先通過(guò)光刻技術(shù)把柵電極和介質(zhì) 層保護(hù)起來(lái)；然后通過(guò)真空熱物理沉積，電子束沉積或者濺射技術(shù)來(lái)沉積金屬電極薄 膜，或采用旋涂方法來(lái)沉積有機(jī)物電極薄膜，最后通過(guò)剝離的方法去除柵電極區(qū)的光 刻膠和多余的金屬電極材料；或采用噴墨打印方法直接沉積導(dǎo)電有機(jī)物薄膜圖形從而 形成有機(jī)電極。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法， 其特征在于，在所述步驟2的具體方法為采用低壓化學(xué)氣相沉積、濺射或者原子層沉積的方法制備無(wú)機(jī)介質(zhì)層；或采用旋涂或噴墨打印方法沉積有機(jī)介質(zhì)層；所述 圖形化方法為光刻加刻蝕。在所述步驟4的具體方法為對(duì)于無(wú)機(jī)介質(zhì)層通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積、濺射或者 原子層沉積的方法來(lái)沉積介質(zhì)層，使其具有很好的臺(tái)階覆蓋性，從而能夠黏附在柵電 極側(cè)壁上，然后通過(guò)光刻和各向異性的干法刻蝕把源電極表面上多余的介質(zhì)材料去除， 從而獲得管狀的柵介質(zhì)；對(duì)于有機(jī)介質(zhì)層通過(guò)旋涂技術(shù)來(lái)沉積介質(zhì)薄膜，經(jīng)過(guò)退火處 理后再通過(guò)光刻技術(shù)定義圖形，最后通過(guò)刻蝕技術(shù)把源電極表面上多余的介質(zhì)材料去 除，從而獲得管狀的介質(zhì)層。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法， 其特征在于，在所述步驟3中，制備柵電極的具體方法為采用光刻技術(shù)定義其相應(yīng)的刻膠圖形，再通過(guò)電子束蒸發(fā)、濺射或熱蒸發(fā)技術(shù)沉積金屬，最后通過(guò)金屬剝 離的方法來(lái)轉(zhuǎn)移圖形，從而制備出金屬柵電極；或者采用噴墨打印技術(shù)來(lái)沉積和圖形 化有機(jī)柵電極。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法， 其特征在于，在所述歩驟5中，制備半導(dǎo)體層的具體方法為有機(jī)半導(dǎo)層通過(guò)旋涂技術(shù)來(lái)制備薄膜，在進(jìn)行旋涂之前將器件靜置，使得有機(jī)半導(dǎo)體材料能夠填充滿管 狀的中心區(qū)，然后通過(guò)各向異性的干法刻蝕把側(cè)壁以外的有機(jī)半導(dǎo)體材料去除，形成 圖形化的有源層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了管狀柵電極垂直溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，屬于有機(jī)微電子學(xué)領(lǐng)域。該器件包括絕緣襯底上的源電極、介質(zhì)層、半導(dǎo)體層、管狀柵電極以及金屬漏電極。其中器件的柵電極為管狀，包裹在中心區(qū)的有機(jī)半導(dǎo)體層外圍。柵電極和有機(jī)半導(dǎo)體層之間通過(guò)柵介質(zhì)互相隔離開(kāi)。源電極和漏電極均為平面電極，分別位于器件的底部和頂部，通過(guò)介質(zhì)層和柵電極分離。本發(fā)明提供的器件結(jié)構(gòu)通過(guò)把溝道方向從水平轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪?，只需要控制薄膜的生長(zhǎng)厚度就能夠有效控制器件的溝道長(zhǎng)度，避免了昂貴的電子束光刻，是一種低成本的短溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。同時(shí)本發(fā)明還提供了這種器件的制備方法。
文檔編號(hào)H01L51/05GK101447552SQ20081022745
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者明 劉, 舸 劉, 劉興華, 商立偉, 涂德鈺 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所