一種雙層異質結型有機場效應發光晶體管及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及有機場效應發光晶體管器件領域，尤其設及到一種發綠光的有機場效 應發光晶體管及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 有機場效應晶體管由于其成本低廉、與柔性襯底兼容、材料來源廣泛，受到了研究 人員的的廣泛重視，是有機電子學的主要研究方向之一。而有機場效應發光晶體管更是結 合了 OFET和OL邸的優勢，具備電致發光特性，被認為是下一代柔性顯示的強有力的競爭 者，而且由于其超高的電流密度，在電累浦有機激光領域也呈現了廣闊的應用前景。
[0003] 2003年，A.化巧等報道了第一個真正意義上的0LET，該器件襯底為Si,絕緣層為 Si〇2,有源層為tetracene，電極為金電極，最終制備的器件空穴遷移率為5X 10 2Cm2As,闊 值電壓為-25V，發光的波長是540nm，亮度是45cd/m2。
[0004] OLET器件主要分為兩種：單極型器件，雙極型器件，從目前的報道文章來看，雙極 型器件的性能更好，具有更廣闊的應用前景。早期的OLET器件都是單極型器件，主要工作 原理就是利用強電場來注入電子和有源層中的空穴符合形成激子并符合發光，但是運種 情況下的發光性能往往比較低下。接下來，經過一系列的研究，人們發現高的載流子遷移 率、平衡的載流子注入是影響OLET器件性能的重要因素。因此，基于運個前提，采用非對 稱電極的OLET被相繼報道，但是運種器件結構往往制備復雜，良品率較低，缺乏實用性，人 們逐漸開始注重研究雙極型器件，并且更加注重材料的選擇和合成。雙極型器件主要分為 單層雙極型器件和雙層異質結型器件，單層雙極型器件主要采用雙極性材料作為有源層， 其具有制備簡單、發光性能好的特點，其代表之一就是于2006年J. Zaumseil等人報道的 采用F8BT作為有源層的雙極型器件，該器件采用光刻工藝，實現了 0. 75%的外量子效率和 0. 25Wcm 2的光功率密度。雙層異質結型器件則是采用雙層結構，采用電子和空穴材料分 別傳輸電子和空穴，需要的時候還可W在兩層之間加上發光層提高器件的性能。2010年， R. Capelli等采用了 DFH-4T和DH4T分別作為電子和空穴傳輸層，采用Alqs=DCM 2作為發光 層，實現了 5%的外量子效率，是采用相同材料的OL邸的性能的一百倍W上。因此，器件的 性能來看，雙極型器件具有更好的性能和更廣闊的應用前景。

【發明內容】

[0005] 發明目的：麻煩老師在運個地方寫明一下，本發明要解決的技術問題是什么。
[0006] 發明目的：本發明，旨在解決有機場效應發光晶體管綠光器件少、器件性能不穩 定、制備工藝復雜的問題。

【發明內容】
[0007] ：本發明，是選用了雙層異質結結構，并對器件的絕緣層和電極進行了 一定的修飾，從而制備出了一種具有明顯雙極性特性的發綠光的有機場效應發光晶體管器 件。
[0008] 本發明采用的技術方案如下：
[0009] 一種雙層異質結型有機場效應發光晶體管器件，有上到下分別為電極、電極修飾 層、空穴傳輸層、電子傳輸層、絕緣層修飾層、絕緣層、襯底；其中，電極為銀電極，電極修飾 層為Mo〇3,空穴傳輸層材料為pentacene，電子傳輸層材料為PTCDI-C13,絕緣層修飾材料為 OTS (十八烷基=氯硅烷），絕緣層為Si化，襯底為重滲雜娃。
[0010] 其中，電子傳輸材料引入到發光晶體管的電子傳輸層中，空穴傳輸材料引入到發 光晶體管的空穴傳輸層中；對電極用進行修飾，效果是提高器件的空穴遷移率，修飾方式是 在電極和空穴傳輸層之間蒸鍛一層Mo〇3,；對絕緣層用OTS修飾，效果是提高器件的電子遷 移率，修飾方式是把絕緣層放在OTS溶液中進行浸泡。
[0011] 上述器件的電極、電極修飾層、空穴傳輸層、電子傳輸層、絕緣層厚度分別為100 納米、2納米、23納米、23納米、300納米。
[0012] 一種雙層異質結型有機場效應發光晶體管器件，包括如下步驟：
[0013] 步驟一：表面為二氧化娃的重滲雜娃片作為器件的絕緣層和襯底，依次經過丙酬、 乙醇、去離子水=步超聲清洗處理并烘干。
[0014] 步驟二：將步驟一處理好的娃片經過紫外臭氧處理5分鐘，然后放入OTS溶液中浸 泡12小時，浸泡完畢后沖洗烘干。
[0015] 步驟將步驟二處理好的娃片放進真空蒸鍛系統中，抽真空至腔內壓力低于 5X10 4化之后，開始依次蒸鍛23納米的PTCDI-C13J3納米的并五苯、2納米的Mo〇3和100 納米的銀電極。
[0016] 步驟四：鍛膜結束后，保持該真空狀態下待器件冷卻至室溫，然后取出進行相關的 電學和光學測試。
[0017] 在所述的步驟二中，OTS溶液濃度為5mg/ml，溶劑為甲苯；步驟S中，PTCDI-C13的 蒸鍛速率為0.5-ll/s:，pentacene蒸鍛速率為1-2;吳/s,Mo〇3的蒸鍛速率為2:-4為知:銀電極的蒸 鍛速率為3-4挺S，:薄膜的厚度采用臺階儀進行測量。
[001引本發明優點：
[0019] 1.本發明所提供的器件在源漏電壓為50V，柵壓為60V的時候，器件呈現良好的電 子轉移特性，在源漏電壓為-50V，柵壓為-60V的時候，器件呈現良好的空穴轉移特性，并且 其電子和空穴的遷移率都在一個數量級，即器件的電子和空穴遷移率相對平衡；在器件柵 壓為-80V，源漏電壓為-120V的時候，器件可W發出綠色的光。
[0020] 2.本發明引入了絕緣層修飾層和電極修飾層，有利于提高器件的電學性能和光學 性能。
[0021] 3.本發明提供的器件具有良好的穩定性，適合進一步的優化研發工作。
[0022] 4.本發明所提供的器件結構設計簡單，操作簡便，成本低廉，有利于大模批量生 產。
[0023] 5.本發明采用雙層異質結結構，雙層結構可W采用兩種材料分別作為電子傳輸層 和空穴傳輸層，對材料的選擇更為寬泛而且雙層結構制備更為簡便。
【附圖說明】：
[0024] 圖1本發明的有機場效應發光晶體管的結構圖