專利名稱：一種結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)半導(dǎo)體學(xué)中的微細(xì)加工領(lǐng)域，特別涉及一種結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法。
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)；在日常生活中人們對(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。提高有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的遷移率一直是該領(lǐng)域追求的目標(biāo)。在研究如何改善有機(jī)晶體管性能的過(guò)程中人們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新特性，就是載流子遷移率的各向異性，即當(dāng)載流子輸運(yùn)方向和薄膜材料的取向相平行時(shí)的遷移率遠(yuǎn)大于互相垂直時(shí)的遷移率。目前制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法主要是在介質(zhì)層上通過(guò)沿一定方向擦拭的方法涂附上一層作為誘導(dǎo)物的有機(jī)材料，然后沉積生長(zhǎng)有機(jī)半導(dǎo)體材料，形成各向異性的薄膜。這種方法可控性低，可重復(fù)性差，薄膜性能不均勻且容易引入雜質(zhì)。
本發(fā)明的目的是提供一種各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的制備方法，它首先沉積第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜，然后通過(guò)壓印技術(shù)把設(shè)計(jì)好的圖形轉(zhuǎn)移到有機(jī)薄膜表面上，再真空沉積第二層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜，獲得具有取向的有機(jī)半導(dǎo)體材料，接著沉積源漏金屬電極，完成各向異性的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備。

發(fā)明內(nèi)容
一種結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法，是由一次絕緣介質(zhì)沉積，兩次有機(jī)半導(dǎo)體薄膜沉積，一次壓印和一次金屬沉積，獲得各向異性的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管，其工藝步驟如下1、在導(dǎo)電基底上制備絕緣介質(zhì)層；2、在絕緣介質(zhì)層薄膜表面上沉積生長(zhǎng)第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜；3、利用模板壓印有機(jī)薄膜，把設(shè)計(jì)的模板圖形轉(zhuǎn)移到第一層有機(jī)薄膜上；4、在有圖形的第一層有機(jī)薄膜表面上蒸發(fā)沉積生長(zhǎng)第二層同質(zhì)有機(jī)物薄膜；5、通過(guò)鏤空的掩模版沉積源漏金屬電極，完成各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的制備。
本發(fā)明的特點(diǎn)是在介質(zhì)層襯底上先蒸發(fā)沉積第一層有機(jī)半導(dǎo)體材料，然后通過(guò)壓印技術(shù)把設(shè)計(jì)好的取向化圖形轉(zhuǎn)移到第一層有機(jī)薄膜上，再蒸發(fā)沉積第二層有機(jī)半導(dǎo)體材料，由于受到第一層有機(jī)物表面圖形的誘導(dǎo)，第二層有機(jī)半導(dǎo)體材料會(huì)形成各向異性的薄膜，提高器件的遷移率。本發(fā)明提供了一種人為工藝簡(jiǎn)單、可控性高、重復(fù)性好、均勻性高的制備高遷移率的各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法。


為了更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例子，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述，圖1-1至圖1-8是本發(fā)明的流程圖；圖2-1至圖2-8是本發(fā)明實(shí)施例子的流程圖。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明的流程圖(流程圖中的剖面為圖1-8中的A-A剖面)1，如圖1-1所示，在硅襯底表面采用熱氧化生長(zhǎng)的技術(shù)或化學(xué)氣相沉積的技術(shù)制備介質(zhì)層薄膜。
2，如圖1-2所示，在介質(zhì)層表面真空沉積第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜。
3，如圖1-3所示，在第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜表面上用制備好的模板進(jìn)行壓印處理。
4，如圖1-4所示，移走壓印模板，把模板上的圖形轉(zhuǎn)移到第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的表面上。
5，如圖1-5所示，在經(jīng)過(guò)壓印處理的第一層有機(jī)薄膜表面上沉積第二層同質(zhì)有機(jī)薄膜。由于受到第一層薄膜表面的取向化圖形的誘導(dǎo)，第二層有機(jī)半導(dǎo)體材料按照特定的取向生長(zhǎng)，形成如圖1-6所示的各向異性的薄膜。
6，如圖1-7所示，通過(guò)鏤空的掩模板在有機(jī)半導(dǎo)體薄膜表面沉積源漏金屬電極是采用金屬蒸發(fā)技術(shù)或磁控濺射的方法沉積的，它們與有機(jī)半導(dǎo)體層，介質(zhì)層和低阻的背柵極一起構(gòu)成有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管。俯視圖如圖1-8所示。
實(shí)施例子流程(流程圖中的剖面為圖2-8中的B-B剖面)1，如圖2-1所示，在硅襯底表面采用熱氧化生長(zhǎng)的技術(shù)制備二氧化硅介質(zhì)層薄膜。
2，如圖2-2所示，在二氧化硅介質(zhì)層表面真空沉積第一層并五苯有機(jī)半導(dǎo)體薄膜。
3，如圖2-3所示，在第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜表面上用制備好的硅模板進(jìn)行壓印處理。
4，如圖2-4所示，移走硅壓印模板，把模板上的圖形轉(zhuǎn)移到第一層并五苯有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的表面上。
5，如圖2-5所示，在經(jīng)過(guò)壓印處理的第一層并五苯有機(jī)薄膜表面上沉積第二層并五苯有機(jī)薄膜。由于第一層薄膜表面的取向化圖形的誘導(dǎo)，第二層并五苯體材料按照特定的取向生長(zhǎng)，形成如圖2-6所示的各向異性的薄膜。
6，如圖2-7所示，通過(guò)鏤空的掩模板在有機(jī)半導(dǎo)體薄膜表面沉積金源漏電極，與有機(jī)導(dǎo)電層，介質(zhì)層和低阻硅背柵極一起構(gòu)成有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管。俯視圖如圖2-8所示。
權(quán)利要求
1，一種結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法，是由一次絕緣介質(zhì)沉積，兩次有機(jī)半導(dǎo)體薄膜沉積，一次壓印和一次金屬沉積，獲得各向異性的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管，其特征在于，其步驟如下步驟1、在導(dǎo)電基底上制備絕緣介質(zhì)層；步驟2、在絕緣介質(zhì)層薄膜表面上蒸發(fā)沉積第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜；步驟3、利用模板壓印有機(jī)薄膜，把設(shè)計(jì)的模板圖形轉(zhuǎn)移到第一層有機(jī)薄膜上；步驟4、在有圖形的第一層有機(jī)薄膜表面上蒸發(fā)沉積生長(zhǎng)第二層同質(zhì)有機(jī)物薄膜；步驟5、通過(guò)鏤空的掩模版沉積源漏金屬電極，完成各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的制備。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特征在于，其中所述的導(dǎo)電基底是電阻率較低的導(dǎo)電材料，其目的是作為有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特征在于，其中所述的在導(dǎo)電基底表面上淀積的介質(zhì)層薄膜是采用熱氧化生長(zhǎng)或化學(xué)氣相沉積的方法獲得。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特征在于，其中所述有機(jī)薄膜的沉積采用真空熱蒸鍍方法，其目的是在介質(zhì)層上生長(zhǎng)出大晶粒的有序的連續(xù)有機(jī)半導(dǎo)體薄膜。
5，根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特征在于，有機(jī)半導(dǎo)體薄膜一共有兩層，其中第一層薄膜經(jīng)真空沉積后，通過(guò)壓印技術(shù)把壓印模板上的圖形轉(zhuǎn)移到其表面上，第二層有機(jī)材料經(jīng)真空沉積到圖形化后的第一層有機(jī)薄膜表面上，形成各向異性的半導(dǎo)體薄膜。
6，根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特征在于，其中所述的源漏金屬電極是采用金屬蒸發(fā)技術(shù)或磁控濺射的方法沉積的。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)半導(dǎo)體學(xué)中的微細(xì)加工領(lǐng)域，特別涉及一種結(jié)合壓印技術(shù)制備各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的方法。其步驟如下1.在導(dǎo)電基底上制備絕緣介質(zhì)層；2.在絕緣介質(zhì)層薄膜表面上沉積生長(zhǎng)第一層有機(jī)半導(dǎo)體薄膜；3.利用模板壓印有機(jī)薄膜，把設(shè)計(jì)的模板圖形轉(zhuǎn)移到第一層有機(jī)薄膜上；4.沉積生長(zhǎng)第二層同質(zhì)有機(jī)物薄膜；5.通過(guò)鏤空的掩模版沉積源漏金屬電極，完成各向異性有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的制備。
文檔編號(hào)H01L51/40GK101083302SQ20061001205
公開(kāi)日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者商立偉, 涂德鈺, 王叢舜, 劉明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所