專利名稱：：N型有機(jī)薄膜晶體管、雙載子場效應(yīng)晶體管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種N型有機(jī)薄膜晶體管、雙載子場效應(yīng)晶體管及其制備方法，尤指一種使用蠶絲蛋白作為柵極介電層的N型有機(jī)薄膜晶體管、雙載子場效應(yīng)晶體管、及其制備方法。
背景技術(shù)：
：晶體管(transistor)是近代電子電路的核心元件，他的主要功能是做電流的開關(guān)，就如同控制水管中水流量的閥(valve)。和一般機(jī)械開關(guān)不同處在于晶體管是利用電訊號來控制，而且開關(guān)速度可以非?？?。晶體管種類很多，依工作原理可大致分為雙載子晶體管(bipolarjunctiontransistor,BJT)和場效晶體管(fieldeffecttransistor,FET)場效晶體管又包含了N型有機(jī)薄膜晶體管、及P型有機(jī)薄膜晶體管等。以目前技術(shù)階段而言，一般N型有機(jī)薄膜晶體管的電子遷移率比P型有機(jī)薄膜晶體管的電洞遷移率要小很多(例如，大部份N型有機(jī)薄膜晶體管的電子遷移率僅在lcm2/Vs以下)。然而，由于CMOS元件需同時(shí)含有P型以及N型兩種有機(jī)薄膜晶體管，因此N型有機(jī)薄膜晶體管的研發(fā)，變得很重要。一般而言，有機(jī)薄膜晶體管(不論是N型或P型有機(jī)薄膜晶體管)可依照結(jié)構(gòu)分為上接觸式有機(jī)薄膜晶體管及下接觸式有機(jī)薄膜晶體管。如圖1A所示，上接觸式有機(jī)薄膜晶體管包括:一基板10;—柵極11，是配置基板10上；一柵極介電層12，是配置于基板11上且覆蓋柵極11;一有機(jī)半導(dǎo)體層13，是完全覆蓋柵極介電層12;以及一源極14與一漏極15,是配置于有機(jī)半導(dǎo)體層13上。此外，如圖1B所示，下接觸式有機(jī)薄膜晶體管包括:一基板10;—柵極11，是配置基板10上；一柵極介電層12，是配置于基板10上且覆蓋柵極11;一源極14與一漏極15，是配置于柵極介電層12上；以及一有機(jī)半導(dǎo)體層13，是完全覆蓋柵極介電層12、源極14以及漏極15。而關(guān)于機(jī)薄膜晶體管的材料的開發(fā)，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，由于碳60具有高電子遷移率，可當(dāng)作N型有機(jī)薄膜晶體管的半導(dǎo)體層材料，2006年KenjiItaka等人利用氧化鋁做作為介電層，并通過五苯環(huán)緩沖層來提升碳60有機(jī)薄膜晶體管的性能(KenjiItaka,*MitsuguYamashiro,JunYamaguchi,MasamitsuHaemori,SeiichiroYaginuma,YujiMatsumoto,MichioKondo,andHideomiKoinuma，“High-MobilityC60Field_EffectTransistorsFabricatedonMolecular-WettingControlledSubstrates，，Adv.Mater.2006，18，1713-1716.)，在真空下量測電子遷移率，可達(dá)到4.91cm2/Vs。可惜的是，碳60有機(jī)薄膜晶體管，因碳60薄膜不夠致密，水或氧容易吸附或擴(kuò)散進(jìn)入碳60薄膜，在空氣中不穩(wěn)定，信賴性較差，因此較不具產(chǎn)業(yè)價(jià)值。同年，ThomasD.Anthopoulosa等人利用二乙烯四甲基二娃氧燒-二(苯并環(huán)丁烯)(Divinyltetramethyldisiloxane-bis(benzocyclobutene),BCB)作為介電層，并在蒸鍍時(shí)，提高基板溫度來提升碳60有機(jī)薄膜晶體管的性能(ThomasD.Anthopoulosa_BirendraSingh,NenadMarjanovic,NiyaziS.Sariciftci,AlbertoMontaigneRamil,HelmutSitter，MichaelColleandDagoM.deLeeuw，，，Highperformancen-channelorganicfield-effecttransistorsandringoscillatorsbasedonC60fullerenefilms^APPLIEDPHYSICSLETTERS89,213504(2006))。其在氮?dú)夥諊铝繙y電子迀移率，可達(dá)到6cm2/Vs。然而，此種碳60有機(jī)薄膜晶體管，碳60薄膜仍不夠致密，在空氣中不穩(wěn)定，無法提升信賴性，因此仍不具產(chǎn)業(yè)價(jià)值。此外，目前已有研究顯示，蠶絲蛋白是為一種新的介電層材料，蠶絲蛋白是自蠶絲萃取得到的絲心蛋白(fibroin)，可有效提升P型有機(jī)薄膜晶體管電洞遷移率的介電層材14(C.-H.Wang,C.-Y.Hsieh,andJ.-C.Hwang,flexibleorganicthinfilmtransistorswithsilkfibroinasgatedielectric，，AdvancedMaterials23，1630-1634(2011))。但使用蠶絲蛋白所制作的五苯環(huán)有機(jī)薄膜晶體管，僅可作為P型晶體管(元件特性為P型)，而非N型晶體管。此外，于HagenKlauk所提出的文獻(xiàn)中(“Organicthin-filmtransistors”，Chem.Soc.Rev.，39，2643-2666(2010))第2605頁的左欄有提到，關(guān)于N型有機(jī)薄膜晶體管，目前仍尚未有新的材料及/或結(jié)構(gòu)可有效提升碳60-N型有機(jī)薄膜晶體管的電子遷移率以及增強(qiáng)其在空氣中的穩(wěn)定性。因此，本領(lǐng)域目前亟需研發(fā)合適的材料及/或結(jié)構(gòu)，能以簡單且便宜的制作方法，制作出N型有機(jī)薄膜晶體管、以及具極佳效率的CMOS元件，使可大幅提升N型有機(jī)薄膜晶體管的電子遷移率。另一方面,雙載子場效應(yīng)晶體管(Ambipolarfield-effectTransistor)亦為晶體管的一種，其同時(shí)具有電子及電洞傳輸機(jī)制，結(jié)構(gòu)上與有機(jī)薄膜晶體管相似，但元件特性稍微不同。因此，若能同時(shí)開發(fā)出新的材料及/或結(jié)構(gòu)，而同時(shí)應(yīng)用于雙載子場效應(yīng)晶體管以及N型有機(jī)薄膜晶體管，并可具有高穩(wěn)定性、信賴性、及載子遷移率，并可實(shí)際上大量生產(chǎn)，則可具有非常大的商業(yè)價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種N型有機(jī)薄膜晶體管，其是包括:一基板；一柵極，是設(shè)置于該基板上；一柵極介電層，是覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；一緩沖層，是設(shè)置于該柵極介電層上，且該緩沖層的材質(zhì)是五苯環(huán)；一N型有機(jī)半導(dǎo)體層，是設(shè)置于該緩沖層上；以及一源極與一漏極，其中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層、該緩沖層、該源極、以及該漏極是配置于該柵極介電層上方。在本發(fā)明中，使用蠶絲蛋白來做為介電層材料，有幾項(xiàng)特點(diǎn):(一)提高晶體管電子遷移率；(二)可撓曲；以及(三)穩(wěn)定性佳。本發(fā)明利用蠶絲蛋白作為柵極介電層，可以大幅提升五苯環(huán)的薄膜結(jié)晶性，使得N型薄膜晶體管的電子遷移率大幅度提升。因此，本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管可以應(yīng)用于軟性電子產(chǎn)品上。并且，本發(fā)明為本領(lǐng)域首先將可撓的蠶絲蛋白使用于N型碳60有機(jī)薄膜晶體管的技術(shù)。蠶絲蛋白具有可撓性以及價(jià)格便宜的特性，故可視為一種極佳的軟性電子元件的介電材料。本發(fā)明是以蠶絲蛋白膜為柵極介電層，在其上鍍上五苯環(huán)(緩沖層)以及碳60、PTCD1-C8(N，N'-聯(lián)苯_3，4，9，10-芘二甲西先亞胺(N，N'-D10CTYL-3，4，9，10-PERYLENEDICARB0XIMIDE))、或其它相似物等N型有機(jī)半導(dǎo)體層，制作出N型有機(jī)薄膜晶體管。此N型有機(jī)薄膜晶體管的特性非常好，可以應(yīng)用于各種更復(fù)雜的軟性電子元件(可撓式電子產(chǎn)品)上，如:互補(bǔ)式金氧半場效應(yīng)晶體管(CMOS)或有機(jī)發(fā)光敏晶體管(OLET)等元件，因此具有極佳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中所使用的碳60是個(gè)極度對水氣、氧氣敏感的材料，因此在性質(zhì)量測時(shí)，都須在氮?dú)饣蚴钦婵罩羞M(jìn)行，以抑制水、及氧氣對元件的影響。本發(fā)明所制作的N型有機(jī)薄膜晶體管具備了高空氣穩(wěn)定性，即使放置于大氣中量測電子遷移率，仍可維持約IlcmVVs0因此，本發(fā)明具備有高電子遷移率以及良好的空氣穩(wěn)定性(Air-stable)，故具相當(dāng)高的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，該緩沖層的厚度較佳為lnm-20nm，更佳為lnm-lOnm,最佳為3nm。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，基板較佳可為一塑料基板(或其它軟性基板)、一玻璃基板、一石英基板、一硅基板、或一紙基板，無特別限制。利用使用一塑料基板或一紙基板，可使所形成的裝置具有可撓性。此外，包含柵極、漏極、源極等各電極可各自獨(dú)立選自由:招、銅、鎳、鎂、丐、鋰、鉻、銀、鉬、金、氧化鋅(ZnO)、氧化錫銦(ITO)、氧化鋅銦(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅鎵銦(IGZO)等。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，該柵極介電層較佳可具有一單層結(jié)構(gòu)或一多層結(jié)構(gòu)。柵極介電層的厚度可隨著層數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以得到高電子遷移率。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)可選自由:碳60、PTCD1-C8、及其它相似物等，其中最佳為碳60。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度較佳可為10nm_150nmo本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管，其電子遷移率較佳可為7Cm2/VS-15Cm2/VS。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，該柵極介電層的厚度較佳可為100nm-800nm，更佳為300nm-500nm,最佳為400nm。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，較佳地，當(dāng)該N型有機(jī)薄膜晶體管為一上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管時(shí)，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層較佳可覆蓋該緩沖層，該緩沖層較佳可完全覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管中，較佳地，當(dāng)該N型有機(jī)薄膜晶體管為一下接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管時(shí)，該源極與該漏極是配置于該緩沖層與該柵極介電層之間，使該緩沖層是覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極。此外，本發(fā)明另提供一種上述N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，包括步驟:(A)提供一基板；(B)形成一柵極于該基板上；(C)形成一柵極介電層使覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；以及(D)形成一緩沖層、一N型有機(jī)半導(dǎo)體層、一源極、以及一漏極于該柵極介電層上；其中，該緩沖層的材質(zhì)是五苯環(huán)。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，是透過使用一蠶絲溶液以于柵極上形成一包含有蠶絲蛋白的柵極介電層或絕緣層。相較于以往使用真空濺鍍或真空蒸鍍法或化學(xué)氣相沉積法形成柵極介電層或絕緣層，本發(fā)明的制作方法可透過溶液制程形成，故制程相當(dāng)簡單且便宜，并更有利于大面積生產(chǎn)。同時(shí)，蠶絲蛋白更具有便宜且取得便利等優(yōu)點(diǎn)。另一方面，由于本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管裝置中所使用的蠶絲蛋白的材料結(jié)構(gòu)可以大幅提升五苯環(huán)的薄膜結(jié)晶性，而可大幅提升N型有機(jī)薄膜晶體管裝置的晶體管特性(如，電子遷移率)。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，緩沖層的厚度較佳為lnm_20nm，更佳為Inm-1Onm,最佳為3nm。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，步驟(D)中，N型有機(jī)半導(dǎo)體層是以蒸鍍方法形成，且蒸鍍的基板溫度較佳可為25°C-100°C。(例如，70°C)。蒸鍍N型有機(jī)半導(dǎo)體層的基板溫度會影響電子遷移率的表現(xiàn)，因此蒸鍍時(shí)的基板溫度較佳是控制于250C-100°C之間，更佳為60°C_80°C之間，最佳為70°C。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，該步驟(C)是包括以下步驟:(C1)提供一蠶絲蛋白溶液；(C2)涂布該蠶絲蛋白溶液于該形成有柵極的基板上，或?qū)⒃撔纬捎袞艠O的基板浸泡于該蠶絲蛋白溶液中；以及(C3)干燥該涂布于基板的蠶絲蛋白溶液，以于該基板及該柵極上形成一柵極介電層。因此，本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制作方法中，僅需透過簡單的涂布法以及干燥制程，即可形成一蠶絲薄膜，以做為柵極介電層或絕緣層。在此，干燥制程可使用一般常用的方法，如風(fēng)干、烘烤制程等。另一方面，若僅做一次蠶絲溶液涂布，則可形成單層結(jié)構(gòu)的蠶絲薄膜；而若需要可重復(fù)進(jìn)行步驟(C)，以形成多層結(jié)構(gòu)的蠶絲薄膜。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)較佳可為碳60、PT⑶1-C8、及其它相似物等，最佳為碳60。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，該步驟(Cl)的蠶絲蛋白溶液的pH值較佳可介于26。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度較佳可為10nm-150nm,更佳為40nm-80nm,最佳為60nm。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，當(dāng)使用碳60作為N型有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，該N型有機(jī)薄膜晶體管的電子遷移率較佳可為7cm2/Vs-15cm2/Vs(例如，llcm2/Vs)。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，該柵極介電層的厚度較佳可為100nm-800nm,更佳為300nm-500nm,最佳為400nm。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，于該步驟(D)中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該緩沖層，該緩沖層較佳可完全覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極較佳可配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上，以形成一上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管。本發(fā)明的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法中，于該步驟(D)中，該源極與該漏極較佳可配置于該緩沖層與該柵極介電層之間，使該緩沖層較佳可覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極，以形成一下接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管。本發(fā)明又提供一種雙載子場效應(yīng)晶體管，包括:一基板；一柵極，是設(shè)置于該基板上；一柵極介電層，是覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；一P型有機(jī)半導(dǎo)體層，是設(shè)置于該柵極介電層上，且該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是五苯環(huán)；一N型有機(jī)半導(dǎo)體層，是設(shè)置于P型有機(jī)半導(dǎo)體層上；以及一源極與一漏極，其中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層、該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層、該源極、以及該漏極是配置于該柵極介電層上方。在本發(fā)明中，使用蠶絲蛋白來做為介電層材料，有幾項(xiàng)特點(diǎn):(一)提高晶體管電子遷移率；(二)可撓曲；以及(三)穩(wěn)定性佳。本發(fā)明利用蠶絲蛋白作為柵極介電層，可以大幅提升五苯環(huán)的薄膜結(jié)晶性，使得雙載子場效應(yīng)晶體管的電子遷移率大幅度提升。因此，本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管可以應(yīng)用于軟性電子產(chǎn)品上。并且，本發(fā)明為本領(lǐng)域首先將可撓的蠶絲蛋白使用于雙載子場效應(yīng)晶體管的技術(shù)。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中所使用的碳60是個(gè)極度對水氣、氧氣敏感的材料，因此在性質(zhì)量測時(shí)，都須在氮?dú)饣蚴钦婵罩羞M(jìn)行，以抑制水、及氧氣對元件的影響。本發(fā)明所制作的雙載子場效應(yīng)晶體管具備了高空氣穩(wěn)定性，即使放置于大氣中量測電子遷移率及/或電洞遷移率，仍可維持約4-13cm2/Vs(例如，7cm2/Vs)。因此，本發(fā)明具備有高電子遷移率及/或電洞遷移率以及良好的空氣穩(wěn)定性(Air-stable)，故具相當(dāng)高的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)可選自由:碳60、PTCD1-C8、及其它相似物等，其中最佳為碳60。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，基板較佳可為一塑料基板(或其它軟性基板)、一玻璃基板、一石英基板、一硅基板、或一紙基板，無特別限制。利用使用一塑料基板或一紙基板，可使所形成的裝置具有可撓性。此外，包含柵極、漏極、源極等各電極可各自獨(dú)立選自由:招、銅、鎳、鎂、丐、鋰、鉻、銀、鉬、金、氧化鋅(ZnO)、氧化錫銦(ITO)、氧化鋅銦(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅鎵銦(IGZO)等。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，該柵極介電層較佳可具有一單層結(jié)構(gòu)或一多層結(jié)構(gòu)。柵極介電層的厚度可隨著層數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以得到高電子遷移率及/或高電洞遷移率。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度較佳可為3nm-60nm,更佳為10nm-30nm,最佳為IOnm;該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度較佳可為IOnm-1OOnm,更佳為20nm-60nm,最佳為40nm。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管，當(dāng)使用碳60與五苯環(huán)分別作為N型有機(jī)半導(dǎo)體層以及P型有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，雙載子場效應(yīng)晶體管的電子遷移率及/或電洞遷移率較佳可為4cm2/Vs-13cm2/Vs(例如，7cm2/Vs)。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，該柵極介電層的厚度較佳可為100nm-800nm(更佳為300nm-500nm,最佳為400nm)。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，該雙載子場效應(yīng)晶體管為一上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管時(shí)，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層較佳是覆蓋該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層較佳是覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，該雙載子場效應(yīng)晶體管為一下接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管時(shí)，該源極與該漏極較佳是配置于該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層與該柵極介電層之間，使該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管中，該雙載子場效應(yīng)晶體管亦可為一中間接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管，當(dāng)雙載子場效應(yīng)晶體管為一中間接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管時(shí)，該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層與P型有機(jī)半導(dǎo)體層之間，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該柵極介電層。本發(fā)明再提供一種雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，包括步驟:(A)提供一基板；(B)形成一柵極于該基板上；(C)形成一柵極介電層使覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；以及(D)形成一P型有機(jī)半導(dǎo)體層、一N型有機(jī)半導(dǎo)體層、一源極、以及一漏極于該柵極介電層上；其中，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是五苯環(huán)。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，是透過使用一蠶絲溶液以于柵極上形成一包含有蠶絲蛋白的柵極介電層或絕緣層。相較于以往使用真空濺鍍或真空蒸鍍法或化學(xué)氣相沉積法形成柵極介電層或絕緣層，本發(fā)明的制作方法可透過溶液制程形成，故制程相當(dāng)簡單且便宜，并更有利于大面積生產(chǎn)。同時(shí)，蠶絲蛋白更具有便宜且取得便利等優(yōu)點(diǎn)。另一方面，由于本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管裝置中所使用的蠶絲蛋白的材料結(jié)構(gòu)可以大幅提升五苯環(huán)的薄膜結(jié)晶性，而可大幅提升雙載子場效應(yīng)晶體管裝置的晶體管特性(如，碳60的電子遷移率)。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度較佳是3nm_60nm,更佳為10nm-30nm,最佳為10nm。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)較佳可選自由:碳60、PT⑶1-C8、及其它相似物等，最佳為碳60。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，步驟(D)中，該P(yáng)型及/或N型有機(jī)半導(dǎo)體層較佳可以蒸鍍方法形成，且蒸鍍的基板溫度是25°C-1OO0C(例如，70°C)。蒸鍍有機(jī)半導(dǎo)體層的基板溫度會影響電子及/或電洞遷移率的表現(xiàn)，因此蒸鍍時(shí)的基板溫度較佳是控制于25°C-100°C之間，更佳為60°C_80°C之間，最佳為70°C。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，基板較佳可為一塑料基板(或其它軟性基板)、一玻璃基板、一石英基板、一硅基板、或一紙基板，無特別限制。利用使用一塑料基板，可使所形成的裝置具有可撓性。此外，包含柵極、漏極、源極等各電極可各自獨(dú)立選自由:招、銅、鎳、鎂、丐、鋰、鉻、銀、鉬、金、氧化鋅(ZnO)、氧化錫銦(ITO)、氧化鋅銦(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅鎵銦(IGZO)等。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，該步驟(C)較佳可包括以下步驟:(Cl)提供一蠶絲蛋白溶液；(C2)涂布該蠶絲蛋白溶液于該形成有柵極的基板上，或?qū)⒃撔纬捎袞艠O的基板浸泡于該蠶絲蛋白溶液中；以及(C3)干燥該涂布于基板的蠶絲蛋白溶液，以于該基板及該柵極上形成一柵極介電層。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，該柵極介電層較佳可具有一單層結(jié)構(gòu)或一多層結(jié)構(gòu)。柵極介電層的厚度可隨著層數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以得到高電子遷移率及/或高電洞遷移率。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，該步驟(Cl)的蠶絲蛋白溶液的pH值較佳可介于26。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度較佳可為3nm-60nm,更佳為10nm-30nm,最佳為IOnm,該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度較佳可為IOnm-1OOnm,更佳為20nm-60nm,最佳為40nm。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，當(dāng)使用碳60與五苯環(huán)的分別作為N型有機(jī)半導(dǎo)體層以及P型有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，該雙載子場效應(yīng)晶體管的電子及/或電洞遷移率較佳可為4cm2/Vs-13cm2/Vs(例如,7cm2/Vs)。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，該柵極介電層的厚度較佳可為100nm-800nm(更佳為300nm-500nm,最佳為400nm)。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，于該步驟(D)中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層是覆蓋該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層較佳可完全覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極較佳可為配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上，以形成一上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管。本發(fā)明的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法中，于該步驟(D)中，該源極與該漏極較佳可為配置于該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層與該柵極介電層之間，使該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層較佳可為覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極，以形成一下接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管。圖1A是現(xiàn)有的上接觸式有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。圖1B是現(xiàn)有的下接觸式有機(jī)薄膜晶體管的示意圖。圖2A-2E是本發(fā)明實(shí)施例1的上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管的制作流程的剖面示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的N型有機(jī)薄膜晶體管傳輸特性測試圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的N型有機(jī)薄膜晶體管輸出特性測試圖。圖5A-是本發(fā)明實(shí)施例2的下接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管的制作流程的剖面示意圖。圖6A-6D是本發(fā)明實(shí)施例3的上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管的制作流程的剖面示意圖。圖7A是本發(fā)明實(shí)施例3的雙載子場效應(yīng)晶體管，在柵極正偏壓的傳輸特性測試圖。圖7B是本發(fā)明實(shí)施例3的雙載子場效應(yīng)晶體管，在柵極負(fù)偏壓的傳輸特性測試圖。圖8A是本發(fā)明實(shí)施例3的雙載子場效應(yīng)晶體管，在柵極正偏壓的輸出特性測試圖。圖SB是本發(fā)明實(shí)施例3的雙載子場效應(yīng)晶體管，在柵極負(fù)偏壓的輸出特性測試圖。圖9A-9C是本發(fā)明實(shí)施例4的下接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管的制作流程的剖面示意圖。圖10A-10C是本發(fā)明實(shí)施例5的中接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管的制作流程的剖面示意圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施例7的上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管傳輸特性測試圖。圖12本發(fā)明實(shí)施例7的上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管輸出特性測試圖。圖13是本發(fā)明實(shí)施例8的上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管，在柵極正偏壓的傳輸特性測試圖。圖14是本發(fā)明實(shí)施例8的上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管，在柵極正偏壓的輸出特性測試圖。主要元件符號說明10，30基板11，31柵極12，32柵極介電層13有機(jī)半導(dǎo)體層33N型有機(jī)半導(dǎo)體層14，34源極15，35漏極5緩沖層7P型有機(jī)半導(dǎo)體層9N型有機(jī)半導(dǎo)體層具體實(shí)施例方式以下是通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟習(xí)此技藝的人士可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。[實(shí)施例1]上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管制備蠶絲水溶液首先，準(zhǔn)備含有10wt%的碳酸鈉水溶液，待加熱至沸騰后，將干燥的蠶繭(天然蠶絲)加入，并煮沸30分鐘至I小時(shí)以去除蠶絲外層的絲膠(sericin)。而后，放入去離子水中清洗，以洗去蠶絲外層附著的堿液。經(jīng)烘干后，可得到精練后的蠶絲蛋白，即絲心蛋白(fibroin)。接著，將精煉后的蠶絲蛋白放入20ml的85wt%磷酸(H3PO4)溶液，攪拌至溶解。而后，將溶有蠶絲蛋白的磷酸溶液置入一透析膜中(Spectra/Por3透析膜，截留分子量(molecularweightcutoff)=14000)中與水進(jìn)行透析3天，以去除多余的磷酸根。通過改變透析所使用的水體積及透析次數(shù)，除了可移除磷酸根外，更可由此調(diào)整最后蠶絲溶液的PH值。在此，是將最后所得的蠶絲溶液的pH值控制在26之間。透析完成后，以濾紙濾除雜質(zhì)，以得到一蠶絲水溶液。制作上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管首先，如圖2A所示，提供一基板30，并以去離子水超音波洗凈此基板30。于本實(shí)施例中，基板30是為一透明PET塑料基板，但不限于此，亦可為玻璃、石英、硅、或紙等其它材質(zhì)。而后，將基板30置于一真空腔體內(nèi)(圖中未示)，并使用一屏蔽(圖中未示)以于基板30上蒸鍍一圖案化金屬層，以做為一柵極31,如圖2A所不。于本實(shí)施例中，柵極31的材料是為金，且其厚度約為80nm。此外，形成柵極31的熱蒸鍍法制程條件是如下所示。真空度:5xlCT6to;rr蒸鍍速率:1A/s接著，將形成有柵極31的基板30浸泡于上述所制備的蠶絲水溶液中15分鐘，以將蠶絲水溶液涂布于形成有柵極31的基板30上。而后，于60°C下烘干涂布于基板30上的蠶絲水溶液，則可形成一蠶絲薄膜，以做為一柵極介電層32，如圖2B所示。于本實(shí)施例中，由蠶絲薄膜所形成的柵極介電層32，其厚度約為400nm。此外，亦可視需要，多次重復(fù)進(jìn)行蠶絲水溶液涂布及烘干制程，以形成多層蠶絲薄膜結(jié)構(gòu)。而后，使用一陰影金屬屏蔽(shadowmetalmask),于室溫(約25°C)中以熱蒸鍍法沉積五苯環(huán)(pentacene)于柵極介電層32上，以做為一緩沖層5，如圖2C所示。于本實(shí)施例中，緩沖層5的厚度約為3nm。此外，形成緩沖層5的熱蒸鍍法制程條件是如下所示。真空度:3xlCT6to;rr蒸鍍速率:0.3A/s接著，使用另一屏蔽(圖中未示)，于70°C的溫度條件下，蒸鍍厚度約60nm的純碳60薄膜，以做為一N型有機(jī)半導(dǎo)體層33，如圖2D所示。形成N型有機(jī)半導(dǎo)體層33的熱蒸鍍法制程條件是如下所示。真空度:3xlCT6to;rr蒸鍍速率:0.3A/s最后，使用又另一屏蔽(圖中未示)，并透過與形成柵極的相同制程條件，以于N型有機(jī)半導(dǎo)體層33上蒸鍍一圖案化金屬層，以做為源極34與漏極35，如圖2E所示。于本實(shí)施例中，源極34與漏極35的材料是為金，且其厚度約為70nm。如圖2E所示，經(jīng)由上述制程后，則可得到本實(shí)施例的上接觸式有機(jī)薄膜晶體管，其包括:一基板30;—柵極31,是配置于基板30上；一柵極介電層32,是配置于基板30上且覆蓋柵極31，其中柵極介電層32的材料包含一蠶絲蛋白；一緩沖層5，是完全覆蓋柵極介電層32;—N型有機(jī)半導(dǎo)體層33，是完全覆蓋緩沖層5；以及一源極34、以及一漏極35，其中源極34與漏極35是配置于N型有機(jī)半導(dǎo)體層33上。元件特性評估將本實(shí)施例的上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管進(jìn)行電流-電壓試驗(yàn)，其傳輸特性(transfercharacteristics)結(jié)果是如圖3所示,而在不同柵極電壓(Ve)下的輸出特性(outputcharacteristics)結(jié)果是如圖4所示。其中，電子遷移率(mobility)是約為llcm2/Vs(如表I所示)。如圖3所示，可看出本實(shí)施例中N型有機(jī)薄膜晶體管的輸出特性，其主要具有電子傳輸機(jī)制。本實(shí)施例的上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，五苯環(huán)緩沖層厚度薄，空氣穩(wěn)定性佳、具有可撓性、制作溫度低、高電子遷移率、綠色環(huán)保，加上蠶絲材料價(jià)格便宜，因此可應(yīng)用于CMOS或OLET(organiclightemittingtransistor)等元件,具有極佳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，在現(xiàn)有的技術(shù)中，碳60是個(gè)極度對水氣、氧氣敏感的材料，因此在性質(zhì)量測時(shí)，都須在氮?dú)饣蚴钦婵罩羞M(jìn)行，以抑制水、及氧氣對元件的影響。本發(fā)明所制作的N型有機(jī)薄膜晶體管具備了高空氣穩(wěn)定性，即使放置于大氣中量測電子遷移率，仍可維持約IlcmVVs0因此，本發(fā)明具備有高電子遷移率以及良好的空氣穩(wěn)定性(Air-stable)，故具相當(dāng)高的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。[實(shí)施例2]下接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管如圖5A所示，提供一基板30，并于基板30上方依序形成柵極31以與門極介電層32。于本實(shí)施例中，基板30、柵極31以與門極介電層32的材料及制備方法均與實(shí)施例1相同。此外，于本實(shí)施例中，柵極31厚度約為80nm,而柵極介電層32厚度約為400nm。接著，如圖5B所示，透過使用與實(shí)施例1形成柵極的相同制程條件，于柵極介電層32上蒸鍍一圖案化金屬層，以做為源極34與漏極35。于本實(shí)施例中，源極34與漏極35的材料是為金，且其厚度約為70nm。接著，如圖5C所示，透過使用與實(shí)施例1形成緩沖層的相同制程條件，于柵極介電層32、源極34與漏極35上形成一緩沖層5。于本實(shí)施例中，緩沖層5的材料是為五苯環(huán)，且其厚度約為3nm。最后，如圖所示，透過使用與實(shí)施例1形成N型有機(jī)半導(dǎo)體層的相同制程條件，于緩沖層5上形成一N型有機(jī)半導(dǎo)體層33。于本實(shí)施例中,N型有機(jī)半導(dǎo)體層33的材料是為碳60,且其厚度約為60nm。如圖所示，經(jīng)由上述制程后，則可得到本實(shí)施例的下接觸式有機(jī)薄膜晶體管，其包括:一基板30;—柵極31,是配置于基板30上；一柵極介電層32,是配置于基板30上且覆蓋柵極31，其中柵極介電層32的材料包含一蠶絲蛋白；一源極34與一漏極35，是配置于柵極介電層32上；一緩沖層5，是覆蓋該部分柵極介電層32、源極34與漏極35;以及一N型有機(jī)半導(dǎo)體層33，是完全覆蓋緩沖層5。[實(shí)施例3]上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管如圖6A所示，提供一基板30，并于基板30上方依序形成柵極31以與門極介電層32。于本實(shí)施例中，基板30、柵極31以與門極介電層32的材料及制備方法均與實(shí)施例1相同。此外，于本實(shí)施例中，柵極31厚度約為80nm,而柵極介電層32厚度約為400nm。接著，如圖6B所示，透過使用與實(shí)施例1形成緩沖層的相同制程條件，于柵極介電層32上形成一P型有機(jī)半導(dǎo)體層7。于本實(shí)施例中，P型有機(jī)半導(dǎo)體層7的材料是為五苯環(huán)，且其厚度約為10nm。接著，如圖6C所示，透過使用與實(shí)施例1形成N型有機(jī)半導(dǎo)體層的相同制程條件，于P型有機(jī)半導(dǎo)體層7上形成一N型有機(jī)半導(dǎo)體層9。于本實(shí)施例中，N型有機(jī)半導(dǎo)體層9的材料為碳60,且其厚度約為40nm。最后，如圖6D所示，透過使用與實(shí)施例1形成柵極的相同制程條件，于N型有機(jī)半導(dǎo)體層9上蒸鍍一圖案化金屬層，以做為源極34與漏極35。于本實(shí)施例中，源極34與漏極35的材料是為金，且其厚度約為70nm。如圖6D所示，經(jīng)由上述制程后，則可得到本實(shí)施例的雙載子場效應(yīng)晶體管，其包括:一基板30;—柵極31，是配置于基板30上；一柵極介電層32，是配置于基板30上且覆蓋柵極31，其中柵極介電層32的材料包含一蠶絲蛋白；一P型有機(jī)半導(dǎo)體層7，是完全覆蓋該柵極介電層32;—N型有機(jī)半導(dǎo)體層9，是完全覆蓋P型有機(jī)半導(dǎo)體層7；以及一源極34與一漏極35，是配置于N型有機(jī)半導(dǎo)體層9上。元件特性評估將本實(shí)施例的雙載子場效應(yīng)晶體管進(jìn)行電流-電壓試驗(yàn)，其傳輸特性結(jié)果是如圖7A及圖7B所示，而在不同柵極電壓(Ve)下的輸出特性結(jié)果是如圖8A及圖SB所示。其中，電子遷移率(mobility)約為6.9cm2/Vs,電洞遷移率(mobility)約為6.5cm2/Vs(如表2所示)O如圖7A及圖7B所不,本實(shí)施例的雙載子場效應(yīng)晶體管具有極佳的電子以及電洞傳輸特性，因此可作為良好的雙載子場效應(yīng)晶體管。此外，加上本實(shí)施例的雙載子場效應(yīng)晶體管本身具有可撓性、高穩(wěn)定性、以及低制作成本(蠶絲材料價(jià)格便宜)，因此具有相當(dāng)高的產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。本實(shí)施例的上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，碳60與五苯環(huán)的厚度薄，空氣穩(wěn)定性佳、具有可撓性、制作溫度低、高電子及/或電洞遷移率、綠色環(huán)保，因此具有極佳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，在現(xiàn)有的技術(shù)中，碳60是個(gè)極度對水氣、氧氣敏感的材料，因此在性質(zhì)量測時(shí)，都須在氮?dú)饣蚴钦婵罩羞M(jìn)行，以抑制水、及氧氣對元件的影響。本發(fā)明所制作的雙載子場效應(yīng)晶體管具備了高空氣穩(wěn)定性，即使放置于大氣中量測電子及/或電洞遷移率，仍可維持約4-13cm2/Vs。因此，本發(fā)明具備有高電子及/或電洞遷移率以及良好的空氣穩(wěn)定性(Air-stable),故具相當(dāng)高的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。[實(shí)施例4]下接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管如圖9A所示，提供一基板30，并于基板30上方依序形成柵極31、柵極介電層32、以及源極34與漏極35。于本實(shí)施例中，基板30、柵極31、柵極介電層32、以及源極34與漏極35的材料及制備方法均與實(shí)施例2相同。此外，于本實(shí)施例中，柵極31厚度約為80nm，而柵極介電層32厚度約為400nm。接著，如圖9B所示，透過使用與實(shí)施例1形成緩沖層的相同制程條件，于柵極介電層32、源極34與漏極35上形成一P型有機(jī)半導(dǎo)體層7。于本實(shí)施例中，P型有機(jī)半導(dǎo)體層7的材料是為五苯環(huán)，且其厚度約為10nm。最后，如圖9C所示，透過使用與實(shí)施例1形成N型有機(jī)半導(dǎo)體層的相同制程條件，于P型有機(jī)半導(dǎo)體層7上形成一N型有機(jī)半導(dǎo)體層9。于本實(shí)施例中，N型有機(jī)半導(dǎo)體層9的材料是為碳60，且其厚度約為40nm。如圖9C所示，經(jīng)由上述制程后，則可得到本實(shí)施例的下接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管，其包括:一基板30;—柵極31,是配置于基板30上；一柵極介電層32,是配置于基板30上且覆蓋柵極31，其中柵極介電層32的材料包含一蠶絲蛋白；一源極34與一漏極35，是配置于柵極介電層32上；一P型有機(jī)半導(dǎo)體層7，是覆蓋該部分柵極介電層32、源極34與漏極35；以及一N型有機(jī)半導(dǎo)體層9，是完全覆蓋P型有機(jī)半導(dǎo)體層7。[實(shí)施例5]中接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管如圖1OA所示，提供一基板30，并于基板30上方依序形成柵極31、柵極介電層32、以及P型有機(jī)半導(dǎo)體層7。于本實(shí)施例中，基板30、柵極31、柵極介電層32、以及P型有機(jī)半導(dǎo)體層7的材料及制備方法均與實(shí)施例3相同。此外，于本實(shí)施例中，柵極31厚度約為80nm,而柵極介電層32厚度約為400nm。接著，如圖1OB所示，于P型有機(jī)半導(dǎo)體層7上形成源極34與漏極35(材料及制備方法均與實(shí)施例3相同)。最后，如圖1OC所示，透過使用與實(shí)施例1形成N型有機(jī)半導(dǎo)體層的相同制程條件，于源極34與漏極35上形成一N型有機(jī)半導(dǎo)體層9。于本實(shí)施例中，N型有機(jī)半導(dǎo)體層9的材料是為碳60，且其厚度約為lOOnm。如圖1OC所示，經(jīng)由上述制程后，則可得到本實(shí)施例的中接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管，其包括:一基板30;—柵極31，是配置于基板30上；一柵極介電層32，是配置于基板30上且覆蓋柵極31，其中柵極介電層32的材料是包含一蠶絲蛋白；一P型有機(jī)半導(dǎo)體層7，是配置于柵極介電層32上；一源極34與一漏極35，是配置于P型有機(jī)半導(dǎo)體層7上；以及一N型有機(jī)半導(dǎo)體層9,是完全覆蓋源極34與一漏極35。[實(shí)施例6]上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管除了需將碳60換為PTCDI_C8(N，V-聯(lián)苯_3，4，9，10-芘二甲西先亞胺(N，N'-DIOCTYL-3,4,9,10-PERYLENEDICARB0XIMIDE))以做為N型有機(jī)半導(dǎo)體層33以外，本實(shí)施例的其它制備條件及材料皆與實(shí)施例1的制備條件及材料相同，以制得上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管。本發(fā)明中，不論N型有機(jī)薄膜晶體管或是雙載子場效應(yīng)晶體管，其N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材料可為碳60或PT⑶1-C8，依照需求選擇使用。[實(shí)施例7]上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管除了需將碳60使用PTCD1-C8取代以外，本實(shí)施例的制備方法及條件與實(shí)施例1相同。元件特性評估將本實(shí)施例的上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管進(jìn)行電流-電壓試驗(yàn)，其傳輸特性結(jié)果如圖11所示，而在不同柵極電壓(Ve)下的輸出特性結(jié)果如圖12所示。其中，電子遷移率(mobility)是約為0.06cm2/Vs(如表I所示)。[實(shí)施例8]上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管除了需將碳60使用PTCD1-C8取代以外，本實(shí)施例的制備方法及條件與實(shí)施例3相同。元件特性評估將本實(shí)施例的上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管進(jìn)行電流-電壓試驗(yàn)，其傳輸特性結(jié)果如圖13所示，而在不同柵極電壓(Ve)下的輸出特性結(jié)果如圖14所示。其中，電子遷移率(mobility)是約為0.04cm2/Vs(如表2所示)，電洞遷移率估算約為0.4cm2/Vs。[比較例1-2]使用如文獻(xiàn)I(KenjiItaka,*MitsuguYamashiro,JunYamaguchi,MasamitsuHaemori,SeiichiroYaginuma,YujiMatsumoto,MichioKondo,andHideomiKoinuma,“High-MobilityC60Field_EffectTransistorsFabricatedonMolecular-WettingControlledSubstrates，，Adv.Mater.2006，18，1713-1716.)、以及文獻(xiàn)2(ThomasD.Anthopoulosa—BirendraSingh,NenadMarjanovic,NiyaziS.Sariciftci，AlbertoMontaigneRamil,HelmutSitter，MichaelColleandDagoM.deLeeuw，，，Highperformancen-channelorganicfield-effecttransistorsandringoscillatorsbasedonC60fullerenefilms”，APPLIEDPHYSICSLETTERS89,213504(2006))中所描述的方法及材料分別制得比較例1、及比較例2的有機(jī)薄膜晶體管元件，并進(jìn)行元件特性測量。其條件與結(jié)果如下表I所示。權(quán)利要求1.一種N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，包括:一基板；一柵極，是設(shè)置于該基板上；一柵極介電層，是覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；一緩沖層，是設(shè)置于該柵極介電層上，且該緩沖層的材質(zhì)是五苯環(huán)；一N型有機(jī)半導(dǎo)體層，是設(shè)置于該緩沖層上；以及一源極與一漏極，其中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層、該緩沖層、該源極、以及該漏極是配置于該柵極介電層上方。2.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，該蠶絲蛋白為絲心蛋白(fibroin)。3.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，該柵極介電層具有一單層結(jié)構(gòu)或一多層結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是碳60或PTCD1-C8(N，N'-聯(lián)苯_3，4，9，10-芘二甲西先亞胺(N，N'-D10CTYL-3，4，9，10-PERYLENEDICARB0XIMIDE))ο5.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，該緩沖層的厚度是lnm-20nm,該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度是10nm_150nm。6.如權(quán)利要求4所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，當(dāng)使用碳60作為N型有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，該有機(jī)薄膜晶體管的電子遷移率是7cm2/VS-15cm2/VS。7.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，該柵極介電層的厚度是100nm-800nmo8.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，當(dāng)該N型有機(jī)薄膜晶體管為一上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管時(shí)，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該緩沖層，該緩沖層是完全覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上。9.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，當(dāng)該N型有機(jī)薄膜晶體管為一下接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管時(shí)，該源極與該漏極是配置于該緩沖層與該柵極介電層之間，使該緩沖層是覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極。10.如權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，該基板是選自由:一塑料基板、一玻璃基板、一石英基板、一娃基板、及一紙基板所組成的群組。11.一種N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括步驟:(A)提供一基板；(B)形成一柵極于該基板上；(C)形成一柵極介電層使覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；以及(D)形成一包含有一緩沖層以及一N型有機(jī)半導(dǎo)體層的雙層結(jié)構(gòu)、一源極、以及一漏極于該柵極介電層上；其中，該緩沖層的材質(zhì)是五苯環(huán)。12.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，步驟(D)中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是碳60或PT⑶1-C8。13.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，步驟(D)中，N型有機(jī)半導(dǎo)體層是以蒸鍍方法形成，且蒸鍍的基板溫度是25°C-100°C。14.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，該步驟(C)包括以下步驟:(Cl)提供一蠶絲蛋白溶液；(C2)涂布該蠶絲蛋白溶液于該形成有柵極的基板上，或?qū)⒃撔纬捎袞艠O的基板浸泡于該蠶絲蛋白溶液中；以及(C3)干燥該涂布于基板的蠶絲蛋白溶液，以于該基板及該柵極上形成一柵極介電層。15.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，該步驟(C)的蠶絲蛋白是絲心蛋白。16.如權(quán)利要求14所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，該步驟(Cl)的蠶絲蛋白溶液的pH值是介于26。17.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是碳60或PTCD1-C8。18.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，該緩沖層的厚度是lnm-20nm,該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度是10nm_150nm。19.如權(quán)利要求17所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，當(dāng)使用碳60作為N型有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，該的N型有機(jī)薄膜晶體管的電子遷移率是7Cm2/VS-15Cm2/VS。20.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，該柵極介電層的厚度是100nm-800nm。21.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，于該步驟(D)中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該緩沖層，該緩沖層是完全覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上，以形成一上接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管。22.如權(quán)利要求11所述的N型有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，于該步驟(D)中，該源極與該漏極是配置于該緩沖層與該柵極介電層之間，使該緩沖層是覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極，以形成一下接觸式N型有機(jī)薄膜晶體管。23.—種雙載子場效應(yīng)晶體管,其特征在于,包括:一基板；一柵極，是設(shè)置于該基板上；一柵極介電層，是覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；一P型有機(jī)半導(dǎo)體層，是設(shè)置于該柵極介電層上，且該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是五苯環(huán)；一N型有機(jī)半導(dǎo)體層，是設(shè)置于該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層上；以及一源極與一漏極，其中，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層、該N型有機(jī)半導(dǎo)體層、該源極、以及該漏極是配置于該柵極介電層上方。24.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是碳60或PTCD1-C8。25.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該蠶絲蛋白是絲心蛋白。26.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該柵極介電層具有一單層結(jié)構(gòu)或一多層結(jié)構(gòu)。27.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度是3nm-60nm,該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度是lOnm-lOOnm。28.如權(quán)利要求24所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，當(dāng)使用碳60以及五苯環(huán)分別作為N型有機(jī)半導(dǎo)體層以及P型有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，該雙載子場效應(yīng)晶體管的電子遷移率是4cm2/Vs-13cm2/Vs，該雙載子場效應(yīng)晶體管的電洞遷移率是4cm2/Vs-13cm2/Vs。29.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該柵極介電層的厚度是100nm-800nmo30.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該雙載子場效應(yīng)晶體管為一上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管時(shí)，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上。31.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該雙載子場效應(yīng)晶體管為一中間接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管時(shí)，該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層與P型有機(jī)半導(dǎo)體層之間，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該柵極介電層。32.如權(quán)利要求23項(xiàng)所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該雙載子場效應(yīng)晶體管為一下接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管時(shí)，該源極與該漏極是配置于該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層與該柵極介電層之間，使該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極。33.如權(quán)利要求23所述的雙載子場效應(yīng)晶體管，其特征在于，該基板是選自由:一塑料基板、一玻璃基板、一石英基板、一娃基板、及一紙基板所組成的群組。34.一種雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，包括步驟:(A)提供一基板；(B)形成一柵極于該基板上；(C)形成一柵極介電層使覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；以及(D)形成一復(fù)層結(jié)構(gòu)包含有一P型有機(jī)半導(dǎo)體層、一N型有機(jī)半導(dǎo)體層、一源極、以及一漏極于該柵極介電層上；其中，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是五苯環(huán)。35.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的材質(zhì)是碳60或PTCD1-C8。36.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，步驟(D)中，該N或P型有機(jī)半導(dǎo)體層是以蒸鍍方法形成，且蒸鍍的基板溫度是25°C-1OO0C。37.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，該步驟(C)的蠶絲蛋白是絲心蛋白。38.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，該步驟(C)包括以下步驟:(Cl)提供一蠶絲蛋白溶液；(C2)涂布該蠶絲蛋白溶液于該形成有柵極的基板上，或?qū)⒃撔纬捎袞艠O的基板浸泡于該蠶絲蛋白溶液中；以及(C3)干燥該涂布于基板的蠶絲蛋白溶液，以于該基板及該柵極上形成一柵極介電層。39.如權(quán)利要求38所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，該步驟(Cl)的蠶絲蛋白溶液的pH值是介于26。40.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度是3nm-60nm，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度是10nm-100nm。41.如權(quán)利要求35所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，當(dāng)使用碳60以及五苯環(huán)分別作為N型有機(jī)半導(dǎo)體層以及P型有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，該雙載子場效應(yīng)晶體管的電子遷移率是4Cm2/VS-13Cm2/VS，該雙載子場效應(yīng)晶體管的電洞遷移率是4cm2/Vs-13cm2/Vso42.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，該柵極介電層的厚度是100nm_800nm。43.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，于該步驟(D)中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該柵極介電層，而該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層上，以形成一上接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管。44.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，于該步驟(D)中，該源極與該漏極是配置于該N型有機(jī)半導(dǎo)體層與P型有機(jī)半導(dǎo)體層之間，該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是完全覆蓋該柵極介電層，以形成一中接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管。45.如權(quán)利要求34所述的雙載子場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，于該步驟(D)中，該源極與該漏極是配置于該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層與該柵極介電層之間，使該P(yáng)型有機(jī)半導(dǎo)體層是覆蓋該部分的柵極介電層、該源極、以及該漏極，以形成一下接觸式雙載子場效應(yīng)晶體管。全文摘要本發(fā)明是有關(guān)于一種N型有機(jī)薄膜晶體管、雙載子場效應(yīng)晶體管、及其制備方法，該N型有機(jī)薄膜晶體管包括一基板；一柵極，是設(shè)置于該基板上；一柵極介電層，是覆蓋該柵極，且該柵極介電層的材質(zhì)是蠶絲蛋白；一緩沖層，是設(shè)置于該柵極介電層上，且該緩沖層的材質(zhì)是五苯環(huán)；一N型有機(jī)半導(dǎo)體層，是設(shè)置于該緩沖層上；以及一源極與一漏極，其中，該N型有機(jī)半導(dǎo)體層、該緩沖層、該源極、以及該漏極是配置于該柵極介電層上方。文檔編號H01L51/05GK103165813SQ20111046155公開日2013年6月19日申請日期2011年12月29日優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日發(fā)明者黃振昌,蔡立軒,李雋毅,蔡政倫申請人:黃振昌