專利名稱：有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及制造方法和含該晶體管的平板顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法。
背景技術(shù)：
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求如下優(yōu)先權(quán)及利益2004年3月24日遞交的歐洲專利申請(qǐng)No.04090119.1、及2004年8月18日遞交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2004-0065000；為了所有目的，上述專利申請(qǐng)被參考合并于此，就如同在此全面闡述一樣。
通常在有機(jī)電子學(xué)領(lǐng)域中，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及有機(jī)顯示元件(如有機(jī)發(fā)射二極管)使人感興趣的原因在于它們可用于單回路電子電路中，這種電路的制造無需復(fù)雜的半導(dǎo)體制備工藝。特別是基于有機(jī)和聚合物半導(dǎo)體的單回路可用于制造大平面的顯示器和轉(zhuǎn)發(fā)器。
在有機(jī)電子學(xué)中，p型和n型半導(dǎo)體材料的定義與在無機(jī)半導(dǎo)體(例如硅)中的定義不同。在無機(jī)半導(dǎo)體中，通常摻雜劑的類型決定了半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。然而在有機(jī)半導(dǎo)體中，p型導(dǎo)電性和n型導(dǎo)電性與具有高遷移率的載荷子的極性有關(guān)。在n型導(dǎo)電半導(dǎo)體中電子具有高的遷移率，而在p型導(dǎo)電半導(dǎo)體中缺陷電子(空穴)具有高的遷移率?？梢栽趥鹘y(tǒng)的有機(jī)發(fā)射二極管中使用與過剩載荷子具有相同極性的摻雜劑，但在有機(jī)半導(dǎo)體中使用這種摻雜劑可能是困難的(Zhou et.al，Appl.Lett.81，pp.4070，2002)。
在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，有機(jī)半導(dǎo)體材料處于源電極和漏電極之間。對(duì)柵電極施加足夠高的電壓，從而在源電極和漏電極之間的溝道區(qū)域中形成電場(chǎng)。因此，載荷子(電子或空穴)流入溝道，從而增加了其中的導(dǎo)電性。這個(gè)溝道可由p型晶體管中的空穴或n型晶體管中的電子形成。因此，柵電壓可以控制晶體管。
當(dāng)反電荷(counter charge)由柵電極遷移到溝道時(shí)，電場(chǎng)減弱，最終導(dǎo)致晶體管結(jié)構(gòu)的功能性(functionality)降低。為了防止這個(gè)問題發(fā)生，可以在溝道和柵電極之間插入載荷子阻擋層(介電層)。
然而，含有載荷子阻擋層的有機(jī)晶體管可能具有小的最大可達(dá)(attainable)電流。通常，最大可達(dá)電流對(duì)于有機(jī)晶體管是一個(gè)關(guān)鍵要素，尤其在有源矩陣有機(jī)發(fā)光器件中。
最大可達(dá)電流依賴于由無機(jī)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)度和寬度，并且依賴于有機(jī)半導(dǎo)體中載荷子的遷移率。
為了獲得最大可達(dá)電流，溝道應(yīng)當(dāng)短、寬，并具有高的載荷子遷移率。然而，結(jié)構(gòu)尺寸是有限度的。除此以外，為獲得最大可達(dá)電流應(yīng)考慮電介質(zhì)的表面電容Ci。而且，在半導(dǎo)體中需要高的電容，以在低柵壓(VGS)下保持足夠的密度。
下式表示了在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管線性工作范圍內(nèi)可達(dá)電流與重要參數(shù)之間的關(guān)系I=Ci·WL·μ·(VGS-Vth-VDS2)·VDS,]]>其中Vth為晶體管閾值電壓，VDS為施加在漏極接觸和源極接觸之間的電壓，VGS為柵極電壓，μ為載荷子遷移率。
根據(jù)這個(gè)公式，為了獲得高的最大可達(dá)電流，表面電容Ci和載荷子遷移率μ應(yīng)具有大的值。
當(dāng)溝道厚度降低時(shí)，表面電容Ci增加。然而，降低載荷子阻擋層的厚度受到空穴密度和擊穿放電電壓的特別限制。
除此之外，可以使用具有較高介電常數(shù)的電介質(zhì)來增加有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的可轉(zhuǎn)換電流(switchable current)(Dimitrakopouloset al.，Science 283(1999)，pp.822).在這種情況下，電介質(zhì)可由鐵電無機(jī)材料構(gòu)成，如鋯鈦酸鋇(barium zirconium titanate)。這種常用的介電材料可通過濺射涂覆。然而，濺射可能需要較高的輸入能量和溫度。
使用濺射方法形成有機(jī)功能層(例如由有機(jī)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的溝道)也可能是困難的。雖然濺射可用于形成可以在最后制造工藝中形成的有機(jī)半導(dǎo)體或其它有機(jī)功能層，但對(duì)于頂柵結(jié)構(gòu)不太可能。
圖1為傳統(tǒng)的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的截面圖。參見圖1，源電極2和漏電極6沉積在襯底1上，有機(jī)半導(dǎo)體層3沉積在源電極2和漏電極6上。載荷子阻擋層4沉積在有機(jī)半導(dǎo)體層3上，柵電極5沉積在載荷子阻擋層4上。
有機(jī)半導(dǎo)體阻擋層3可由p型導(dǎo)電材料構(gòu)成。當(dāng)對(duì)柵電極5施加足夠高的電壓時(shí)，載荷子7(空穴)遷移到有機(jī)半導(dǎo)體層3中的漏電極6和源電極2之間形成的溝道中。因此，該溝道可具有高的導(dǎo)電性。因此，通過對(duì)柵電極5施加電壓可控制晶體管。
然而，空穴密度和擊穿放電電壓可能限制載荷子阻擋層4的最小可能厚度。
而且，在有機(jī)半導(dǎo)體層3上沉積包括鋯鈦酸鋇(BZT)在內(nèi)的鐵電無機(jī)材料以形成載荷子阻擋層4可能需要高的溫度及高的能量輸入。因此，在有機(jī)半導(dǎo)體層3上直接沉積鐵電無機(jī)材料可能會(huì)對(duì)它造成損壞。
由于載荷子阻擋層4的最小厚度不能獨(dú)立減小，而且在有機(jī)半導(dǎo)體層3上沉積載荷子阻擋層4可能會(huì)對(duì)它造成損壞，所以傳統(tǒng)的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的最大可達(dá)電流及具有預(yù)定結(jié)構(gòu)尺寸的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的應(yīng)用可能會(huì)非常有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、及一種包括該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的平面顯示器件，該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管在預(yù)定的結(jié)構(gòu)尺寸下具有高的最大可轉(zhuǎn)換電流。
本發(fā)明還提供一種制造該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。特別是，載荷子阻擋層可通過熱沉積或電子束沉積進(jìn)行沉積。
本發(fā)明的其它特征將在以下的說明中闡述，其中的一部分由下述說明書顯然獲知，或通過本發(fā)明的實(shí)踐獲知。
本發(fā)明公開了一種有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括有機(jī)半導(dǎo)體層、柵電極及置于該柵電極和該有機(jī)半導(dǎo)體層之間的載荷子阻擋層。該載荷子阻擋層包括半導(dǎo)體材料。
本發(fā)明還公開了一種有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、以及一種包括該種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的平板顯示器件，該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括含有半導(dǎo)體材料的載荷子阻擋層。
本發(fā)明還公開了一種制造有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，包括形成有機(jī)半導(dǎo)體層，形成柵電極，及在該有機(jī)半導(dǎo)體層和該柵電極之間沉積載荷子阻擋層。該載荷子阻擋層通過熱沉積或電子束沉積進(jìn)行沉積。
可以如此理解上述的概括性描述和隨后的詳細(xì)描述是示例性的和說明性的，旨在對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步解釋。


所包含的附圖旨在對(duì)發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋，其合并在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分；這些附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，與文字描述一起解釋本發(fā)明的原理。
圖1是表示傳統(tǒng)的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的截面圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的p溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的截面圖；圖3A和圖3B為表示圖2所示的p溝道晶體管的能級(jí)的示意圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的一個(gè)有機(jī)發(fā)光顯示器的像素的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的具有p型溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
包含半導(dǎo)體材料的載荷子阻擋層的導(dǎo)帶能量可低于柵電極的功函數(shù)，而有機(jī)半導(dǎo)體層的導(dǎo)帶能量可高于該載荷子阻擋層的導(dǎo)帶能量。而且，載荷子阻擋層的價(jià)帶能量可低于有機(jī)半導(dǎo)體層的價(jià)帶能量。特別地，載荷子阻擋層的導(dǎo)帶與有機(jī)半導(dǎo)體層的導(dǎo)帶之間的能壘、及載荷子阻擋層的價(jià)帶與有機(jī)半導(dǎo)體層的價(jià)帶之間的能壘可大于1.0eV。載荷子阻擋層的導(dǎo)帶與柵電極的功函數(shù)之間的能壘可小于0.2eV。
恰當(dāng)?shù)剡x擇構(gòu)成柵電極、有機(jī)半導(dǎo)體層和載荷子阻擋層的材料可允許電子注入和/或遷移到載荷子阻擋層中、直至載荷子阻擋層和有機(jī)半導(dǎo)體層之間的界面。在這種情況下，載荷子阻擋層可以包含n型導(dǎo)電材料，而有機(jī)半導(dǎo)體層(溝道)可以包含p型導(dǎo)電材料。
作為選擇，當(dāng)載荷子阻擋層包含p型導(dǎo)電材料且半導(dǎo)體層包含n型導(dǎo)電材料時(shí)，可獲得一種等價(jià)的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，柵極接觸的功函數(shù)可以等于或近似于載荷子阻擋層的價(jià)帶能量。缺陷電子(空穴)會(huì)注入到載荷子阻擋層中。為了防止載荷子從載荷子阻擋層溢出進(jìn)入n型溝道，載荷子阻擋層的價(jià)帶能量可以比有機(jī)半導(dǎo)體層的價(jià)帶能量高至少1eV。
而且，載荷子阻擋層的導(dǎo)帶能量可比半導(dǎo)體層的導(dǎo)帶能量高1eV。
當(dāng)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管是p型溝道晶體管時(shí)，有機(jī)半導(dǎo)體層可包含并五苯、并四苯、低輸出功函數(shù)的酞菁(phthalocyanine)、低聚噻吩(oligothiophene)、低聚及多聚芳基胺(polyarylamine)、聚烷基噻吩(polyalkylthiophene)、烷基芴(alkylfluorene)單元與烷基噻吩(alkylthiophene)的共聚物、聚芴(polyfluorene)、聚(亞噻吩基亞乙烯基)[poly(thienylene vinylenes)]、聚(亞苯基亞乙烯基)[poly(phenylene vinylenes)]、和/或亞苯基(phenylene)或亞萘基(napthalene)和/或蒽基(anthranyl)單元的均聚物。
載荷子阻擋層可包含無機(jī)材料或有機(jī)材料。無機(jī)材料可以是從氧化鈦、未摻雜的氧化錫、未摻雜的氧化鋅、二氧化鋯、氧化鉭及硫化鋅中選擇出的至少一種。有機(jī)材料可以是從苝四甲酸二酰亞胺(perylene tetra carboxylic acid diimide)或萘四甲酸二酰亞胺(naphthalene tetra carboxylic acid diimide)的衍生物中選擇出的至少一種。
p型導(dǎo)電場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的柵電極可包含從鈧、釔、鎂、鎂銀合金、鈣、鋇及鑭系元素中選擇出的至少一種。該鑭系元素可以包括鈰或鐿。除此以外，源電極或漏電極可包含從包括金、鈀、鉑及導(dǎo)電聚合物的組中選擇出的至少一種。導(dǎo)電聚合物可包含聚(亞乙基二氧噻吩基)[poly(ethylene dioxithiophene)]/聚苯乙烯磺酸(polystyrenesulfone acid)。
在銀和鎂的合金中，鎂和銀可按照重量比1∶9混合。
當(dāng)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管是n型溝道晶體管時(shí)，有機(jī)半導(dǎo)體層可包含苝四甲酸二酰亞胺或萘四甲酸二酰亞胺的衍生物或富勒烯(fullerene)。電荷阻擋層可包含低聚芳基胺(oligomer arylamine)的衍生物。柵電極可包含從金、鈀、鉑及鎳中選擇出的至少一種。除此之外，源電極或漏電極可包含從由包括鋁、鈦、鎂和銀的組中選擇出的至少一種。
當(dāng)使用上述材料形成p型導(dǎo)電溝道(有機(jī)半導(dǎo)體層中介于漏電極和源電極之間的部分)和n型載荷子阻擋層時(shí)，帶負(fù)電的載荷子(電子)可注入到載荷子阻擋層中。而且，電子可以遷移到n型導(dǎo)電載荷子阻擋層和p型導(dǎo)電溝道之間的界面。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，載荷子阻擋層的有效厚度可以大大減小，因此使得有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的最大可達(dá)電流增加。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的截面圖。該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管與傳統(tǒng)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的不同之處在于載荷子阻擋層140包含半導(dǎo)體材料。在這種結(jié)構(gòu)中，載荷子(電子)170可被注入到載荷子阻擋層140中，并遷移到載荷子阻擋層140和有機(jī)半導(dǎo)體層130之間的界面。因此，載荷子阻擋層140可以具有大大減小的有效厚度，從而使得該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的最大可達(dá)電流增加。當(dāng)對(duì)于載荷子注入到載荷子阻擋層140中存在小的勢(shì)壘時(shí)，電子可注入到載荷子阻擋層140中。此外，為了保持場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵漏率(gate leak rate)低，大的勢(shì)壘可以防止過剩載荷子從載荷子阻擋層140遷移到有機(jī)半導(dǎo)體層130及從有機(jī)半導(dǎo)體層130遷移到載荷子阻擋層140。
恰當(dāng)?shù)剡x擇柵電極150、載荷子阻擋層140及有機(jī)半導(dǎo)體層130可滿足上述條件。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管可包括襯底110，其可以是用于其它元件(如有機(jī)發(fā)光顯示器件)的襯底。源電極和漏電極120、160可在襯底110上形成，而有機(jī)半導(dǎo)體層130可以覆蓋它們。
圖3A和圖3B是圖2所示的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的能級(jí)圖。這個(gè)能級(jí)圖用在斷電和斷路狀態(tài)下，在該狀態(tài)下沒有由載荷子積累引起的能帶變形。圖3A和圖3B為p型導(dǎo)電有機(jī)半導(dǎo)體層130和n型載荷子阻擋層140的能級(jí)。
作為選擇，如果選擇恰當(dāng)?shù)牟牧?，有機(jī)半導(dǎo)體材料130可包含n型導(dǎo)電材料，且載荷子阻擋層140可包含p型導(dǎo)電材料。
在如圖3A和圖3B所示的示例性實(shí)施例中，有機(jī)半導(dǎo)體層130包含聚烷基噻吩(polyalkylthiophene)，載荷子阻擋層140包含氧化鈦，而柵電極150包含鎂銀合金。電子從柵能級(jí)13穿過0.1eV的能壘14注入到載荷子阻擋層140的導(dǎo)帶11。盡管注入的電子可遷移到載荷子阻擋層140與有機(jī)半導(dǎo)體層130之間的界面，但1.5eV的能壘15可阻止它們溢出到有機(jī)半導(dǎo)體層130的導(dǎo)帶9。同樣，1.8eV的能壘16可阻止空穴180(缺陷電子)從有機(jī)半導(dǎo)體層130的價(jià)帶10溢出到載荷子阻擋層140的價(jià)帶12中。
當(dāng)載荷子阻擋層140包含氧化鈦時(shí)，柵電極150可包含功函數(shù)為約3.8eV～約4.0eV的堿金屬。
為了使載荷子注入到載荷子阻擋層140中，能壘14應(yīng)等于或小于0.2eV，這一點(diǎn)在選擇柵電極的材料時(shí)應(yīng)予以考慮。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的一種制造有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法包括在襯底上沉積源電極和漏電極，在源電極和漏電極上沉積有機(jī)半導(dǎo)體層，在有機(jī)半導(dǎo)體層上沉積載荷子阻擋層及在載荷子阻擋層上沉積柵電極。載荷子阻擋層140可使用熱沉積或電子束沉積方法進(jìn)行沉積。
按照慣例，使用如無機(jī)鐵電介質(zhì)(ferro-dielectric)這樣具有高介電常數(shù)的材料作為載荷子阻擋層140以獲得最大可達(dá)電流。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以用于形成載荷子阻擋層140的半導(dǎo)體材料可使用真空中熱沉積或電子束沉積進(jìn)行沉積。
因此，可以在有機(jī)半導(dǎo)體層130上避免高的能量輸入和/或高的熱應(yīng)力。從而可以避免在最后的制造工藝中沉積有機(jī)功能層。這就可以允許形成頂柵結(jié)構(gòu)的晶體管。
為此，在一種根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的制造p型溝道晶體管方法中，載荷子阻擋層140可包含半導(dǎo)體材料，例如氧化鈦。電子束沉積可以在氧分壓為約10-4至約10-3mbar的條件下進(jìn)行。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的平面顯示器件，該平面顯示器件包括具有有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管層。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示器件的像素的截面圖。
參見圖4，在可由玻璃制成的襯底210上形成包括有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管層RT。該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管可以與前面示例性實(shí)施例中相同的方式形成。首先，可在襯底210上形成源電極220a和漏電極220b。包含源區(qū)A、漏區(qū)B和溝道區(qū)域C的有機(jī)半導(dǎo)體層230可形成于源電極220a和漏電極220b上。柵電極250可形成于有機(jī)半導(dǎo)體層230的溝道區(qū)C上，并至少與該溝道區(qū)域C交叉。載荷子阻擋層240置于有機(jī)半導(dǎo)體層230和柵電極250之間。
可在柵電極250上形成絕緣體260，以平坦化下面的層和/或使下面的層絕緣。絕緣體260可包含無機(jī)材料，如SiNx。除此之外，可進(jìn)一步在無機(jī)材料上形成單層或者多層有機(jī)材料，如苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene，BCB)或芳基(aryl)，作為絕緣層260的一部分。
可在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管層RT上形成像素層RP。像素層RP至少包括一個(gè)像素。每個(gè)像素可以包括第一電極層270、第二電極層300、及置于其間的有機(jī)電發(fā)射單元290。
第一電極層270可形成于絕緣體260上，它可通過通孔(viahole)261與漏電極220b耦合。通過旋涂在第一電極層270上形成像素限定層280。然后，通過圖形化該像素限定層280可形成像素開口281。隨后可至少在第一電極層270上形成有機(jī)電發(fā)射單元290。最后，可在有機(jī)電發(fā)射單元290上形成第二電極層300。
第一電極層270和第二電極層300可包含從ITO、Al及Mg-Al中選擇出的至少一種。構(gòu)成第一電極層270和第二電極層300的成分取決于顯示器件的發(fā)射類型，如前表面發(fā)射型或后表面發(fā)射型。有機(jī)電發(fā)射單元290可包括低分子量的有機(jī)層或聚合物有機(jī)層。當(dāng)有機(jī)電發(fā)射單元290包含低分子量的有機(jī)層時(shí)，其可包括空穴注入層(HIL)、空穴輸運(yùn)層(HTL)、有機(jī)發(fā)射層(EML)、電子輸運(yùn)層(ETL)、電子注入層(EIL)等。有機(jī)電發(fā)射單元290可以是單層的或多層的。低分子量的有機(jī)材料的例子包括酞菁銅(CuPc)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺[N，N-di(naphthalene-1-y1)-N，N’-diphenyl-benzidine](NPB)、三-8-氫喹啉鋁[tris-8-hydroxyquinoline aluminum](Alq3)等。低分子量的有機(jī)層可通過真空沉積形成。
當(dāng)有機(jī)電發(fā)射單元290包含聚合物有機(jī)材料時(shí)，它可包括HTL和EML。在這種情況下，HTL可包含亞乙基硫代噻吩[polyethylenethioxythiophene](PEDOT)。EML可包含聚亞苯基亞乙烯基[poly-phenylenevinylene](PPVs)或聚芴(polyfluorene)。HTL和EML可通過絲網(wǎng)印刷或噴墨印刷方法形成。
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管可用于不同的電子器件中，這些電子器件包括電子紙、智能卡、射頻標(biāo)簽(RF tag)、可卷式顯示器(rollup display)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等、以及平板顯示器件。
對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化。因此，這就意味著如果針對(duì)本發(fā)明的修改和變化落入所附權(quán)利要求及等同特征的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明包含這些修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括有機(jī)半導(dǎo)體層；柵電極；和載荷子阻擋層，其置于該柵電極和該有機(jī)半導(dǎo)體層之間；其中該載荷子阻擋層包含半導(dǎo)體材料。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該載荷子阻擋層由該半導(dǎo)體材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該載荷子阻擋層的導(dǎo)帶能量低于該柵電極的功函數(shù)；且其中該有機(jī)半導(dǎo)體層的導(dǎo)帶能量大于該載荷子阻擋層的導(dǎo)帶能量。
4.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該載荷子阻擋層和該有機(jī)半導(dǎo)體層之間的能壘大于1.0eV。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該載荷子阻擋層和該有機(jī)半導(dǎo)體層之間的能壘為1.5eV。
6.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該載荷子阻擋層的導(dǎo)帶能量和該柵電極的功函數(shù)之間的能壘小于0.2eV。
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該載荷子阻擋層的導(dǎo)帶能量和該柵電極的功函數(shù)之間的能壘為0.1eV。
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該有機(jī)半導(dǎo)體層包含p型半導(dǎo)體材料或n型半導(dǎo)體材料。
9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該有機(jī)半導(dǎo)體層包含p型半導(dǎo)體材料；且其中該載荷子阻擋層包含氧化鈦、未摻雜的氧化錫、未摻雜的氧化鋅、二氧化鋯、氧化鉭及硫化鋅中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該有機(jī)半導(dǎo)體層包含n型半導(dǎo)體材料；且其中該載荷子阻擋層包含低聚芳基胺衍生物。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該有機(jī)半導(dǎo)體層包含p型半導(dǎo)體材料；且其中該柵電極包括鎂、鎂銀合金、鈣、鋇以及鑭系元素中的至少一種。
12.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該有機(jī)半導(dǎo)體層包含n型半導(dǎo)體材料；且其中該柵電極包括金、鎳、鈀和鉑中的至少一種。
13.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該鑭系元素為鈰或鐿。
14.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該鎂銀合金是按照重量比1∶9混合鎂和銀制備的。
15.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，還包括源電極和漏電極；其中該有機(jī)半導(dǎo)體層包括p型半導(dǎo)體材料；且其中該源電極和該漏電極中的至少一個(gè)包括金、鈀、鉑以及導(dǎo)電聚合物中的至少一種。
16.如權(quán)利要求15所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中該導(dǎo)電聚合物為聚(亞乙基二氧噻吩基)/聚苯乙烯磺酸。
17.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，還包括源電極和漏電極，其中該有機(jī)半導(dǎo)體層為n型半導(dǎo)體材料，且其中該源電極和該漏電極中的至少一個(gè)包括鋁、鈦、鎂和銀中的至少一種。
18.一種制造有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，包括形成有機(jī)半導(dǎo)體層，形成柵電極；且在該有機(jī)半導(dǎo)體層和該柵電極之間沉積載荷子阻擋層，其中該載荷子阻擋層通過熱沉積或電子束沉積進(jìn)行沉積。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該載荷子阻擋層包括半導(dǎo)體材料；且其中該載荷子阻擋層的形成包括沉積半導(dǎo)體材料。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該電子束沉積是在氧分壓為10-4～10-3mbar的條件下進(jìn)行。
21.平板顯示器件，包括襯底；在該襯底上形成的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管層，其包括有機(jī)半導(dǎo)體層；柵電極；和載荷子阻擋層，其包括半導(dǎo)體材料并置于該柵電極和該有機(jī)半導(dǎo)體層之間；和在該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管層上形成的像素層，其中該像素層與該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管層耦合并含有像素。
22.如權(quán)利要求21所述的平板顯示器件，其中該像素包括第一電極層；第二電極層；和置于該第一電極層和該第二電極層之間的有機(jī)電發(fā)射單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一種制造該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法、以及一種包括該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的平板顯示器件。該有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括有機(jī)半導(dǎo)體層、柵電極和載荷子阻擋層。該載荷子阻擋層置于柵電極和有機(jī)半導(dǎo)體層之間，且包含半導(dǎo)體材料。
文檔編號(hào)H01L51/30GK1674320SQ20051005514
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者M·雷德克, J·費(fèi)希爾, A·馬西 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社