專利名稱：一種有機(jī)電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電子器件，屬于有機(jī)電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有機(jī)電子學(xué)的研究活動(dòng)在最近二十年來(lái)不斷升溫，基于有機(jī)電子學(xué)的各種功能元器件紛紛獲得極快的發(fā)展。例如，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，有機(jī)發(fā)光二極管，有機(jī)太陽(yáng)能電池等，已經(jīng)在一些展示性和商業(yè)性產(chǎn)品中得到應(yīng)用。總的來(lái)說(shuō)，有機(jī)電子有利于實(shí)現(xiàn)大面積，柔性和廉價(jià)的功能電路。因此基于有機(jī)材料的電子學(xué)被認(rèn)為有廣泛的市場(chǎng)前景和巨大的商業(yè)價(jià)
值。 基于有機(jī)電子學(xué)的成像電路，也像其他功能電路一樣備受重視，擁有柔性特質(zhì)的有機(jī)成像電路可以應(yīng)用在人造眼球，可彎曲掃描器等新領(lǐng)域中。由于受到有機(jī)電子器件種類的限制，目前的有機(jī)成像電路成像策略都是將具有光電響應(yīng)的有機(jī)感光二極管直接集合成陣列，然后依次尋址讀取信號(hào)。很明顯，如果要得到不失真的圖像，就必須在全部像素讀取完之前，保持輸入光信號(hào)不變。而參考傳統(tǒng)電荷稱合器件(Charge-coupled device,CO))的成像模式可以預(yù)測(cè)，如果可以將電荷存儲(chǔ)器與感光二極管結(jié)合到像素元件中，采用I傳感器+1存儲(chǔ)器的成像模式，將更加有利于實(shí)現(xiàn)有機(jī)成像功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)電子器件。本發(fā)明所提供的一種有機(jī)電子器件，所述電子器件由下至上包括依次疊加的柵電極、柵絕緣層、有機(jī)存儲(chǔ)層、有機(jī)半導(dǎo)體層以及位于同一層的源電極和漏電極，所述源電極和漏電極之間不接觸；所述有機(jī)存儲(chǔ)層由有機(jī)共軛分子組成；所述有機(jī)半導(dǎo)體層為并五苯或聚噻吩類有機(jī)聚合物。上述的有機(jī)電子器件，所述柵電極、源電極和漏電極的材質(zhì)均可為金屬、導(dǎo)電金屬氧化物、導(dǎo)電碳材料或?qū)щ娋酆衔?。上述的有機(jī)電子器件，所述柵電極、源電極和漏電極的材質(zhì)均具體可為金、銀或重?fù)诫s硅。上述的有機(jī)電子器件，所述柵絕緣層的材質(zhì)可為無(wú)機(jī)氧化物絕緣層或有機(jī)聚合物絕緣層，所述無(wú)機(jī)氧化物絕緣層的材質(zhì)具體可為二氧化硅或氮化硅，所述有機(jī)聚合物絕緣層的材質(zhì)具體可為聚丙烯腈料。上述的有機(jī)電子器件，所述柵絕緣層的材質(zhì)具體可為二氧化硅或聚丙烯腈。上述的有機(jī)電子器件，所述有機(jī)共軛分子具體可為2,2，-(2，8-二癸基蒽并[2，3-b:6，7-b’ ] 二噻吩-5，11-二亞基)二丙二腈。上述的有機(jī)電子器件，所述聚噻吩類有機(jī)聚合物具體可為3-正己基聚噻吩。上述的有機(jī)電子器件，所述有機(jī)存儲(chǔ)層的厚度可為5 200nm，所述有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度可為10 400nm。本發(fā)明通過(guò)引入具備電荷存儲(chǔ)特性的有機(jī)存儲(chǔ)層，與具備場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體特性和光電導(dǎo)特性的有機(jī)半導(dǎo)體層組成多層結(jié)構(gòu)，在寫入電壓的影響下，將光生載流子吸收到有機(jī)存儲(chǔ)層中保留起來(lái)；存儲(chǔ)的光生載流子在有機(jī)半導(dǎo)體層誘導(dǎo)出同等密度電荷，這樣通過(guò)測(cè)量有機(jī)半導(dǎo)體的電導(dǎo)性，無(wú)損的讀出光信號(hào)強(qiáng)弱。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果I、入射光總量與轉(zhuǎn)移曲線閾值電壓線性關(guān)聯(lián)；2、器件中的電荷存儲(chǔ)時(shí)間非常長(zhǎng)； 3、器件可以通過(guò)施加?xùn)艠O電壓擦除；4、器件的制備過(guò)程很簡(jiǎn)單，在單一器件內(nèi)就集成了感光和存儲(chǔ)兩種功能。


圖I為本發(fā)明提供的有機(jī)電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)記如下1柵電極、2柵絕緣層、3有機(jī)儲(chǔ)存層、4有機(jī)半導(dǎo)體層、5源電極、6漏電極。圖2為本發(fā)明提供的有機(jī)電子器件在薄膜晶體管工作模式下的轉(zhuǎn)移曲線。圖3為控制不同的光功率，在同樣的寫入條件下，即柵極電壓為35伏特，持續(xù)8秒，本發(fā)明提供的有機(jī)電子器件所得到的轉(zhuǎn)移曲線閾值電壓漂移的幅度；由該圖可以看出，即固定時(shí)間內(nèi)入射光的總量與閾值電壓漂移的幅度，即存儲(chǔ)電荷的密度，是呈現(xiàn)線性相關(guān)的關(guān)系。 圖4為本發(fā)明提供的有機(jī)電子器件在經(jīng)過(guò)寫入光信息之后，保持柵電極電壓為零，測(cè)試有機(jī)半導(dǎo)體層的電導(dǎo)性變化，發(fā)現(xiàn)電流經(jīng)過(guò)20000秒僅衰減了 92%，表明本發(fā)明提供的電極器件具有良好的儲(chǔ)存能力。圖5為本發(fā)明提供的電子器件寫入光信號(hào)后，施加-100伏特柵極電壓，持續(xù)100毫秒，閾值電壓的偏移情況，可見(jiàn)負(fù)向柵極電壓可以擦除寫入信息，圖中箭頭指示了操作流程，即初始轉(zhuǎn)移曲線經(jīng)過(guò)寫入，向正向柵極電壓方向偏移，然后經(jīng)過(guò)-100伏特，持續(xù)100毫秒的柵極擦除電壓，轉(zhuǎn)移曲線向負(fù)向柵極電壓方向偏移。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。如圖I所示，本發(fā)明提供的有機(jī)電子器件由下至上包括依次疊加的柵電極I、柵絕緣層2、有機(jī)儲(chǔ)存層3、有機(jī)半導(dǎo)體層4以及位于同一層的源電極5和漏電極6，源電極5和漏電極6之間不接觸；其中，柵電極I采用重?fù)诫s硅，柵絕緣層2的材質(zhì)為熱氧化二氧化硅，源電極5和漏電極6均采用金電極，有機(jī)儲(chǔ)存層3采用式I所示的有機(jī)共軛分子，有機(jī)半導(dǎo)體層4采用并五苯，其結(jié)構(gòu)如式II所示；
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電子器件，其特征在于所述電子器件由下至上包括依次疊加的柵電極、柵絕緣層、有機(jī)存儲(chǔ)層、有機(jī)半導(dǎo)體層以及位于同一層的源電極和漏電極，所述源電極和漏電極之間不接觸； 所述有機(jī)存儲(chǔ)層由有機(jī)共軛分子組成； 所述有機(jī)半導(dǎo)體層為并五苯或聚噻吩類有機(jī)聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子器件，其特征在于所述柵電極、源電極和漏電極的材質(zhì)均為金屬、導(dǎo)電金屬氧化物、導(dǎo)電碳材料或?qū)щ娋酆衔铩?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件，其特征在于所述柵電極、源電極和漏電極的材質(zhì)均為金、銀或重?fù)诫s娃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的電子器件，其特征在于所述柵絕緣層的材質(zhì)為無(wú)機(jī)氧化物絕緣層或有機(jī)聚合物絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子器件，其特征在于所述柵絕緣層的材質(zhì)為二氧化硅或聚丙烯腈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的電子器件，其特征在于所述有機(jī)共軛分子為2，2，-(2，8_ 二癸基蒽并[2,3-b :6，7-b’ ] 二噻吩 _5，11-二亞基)二丙二腈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的電子器件，其特征在于所述聚噻吩類有機(jī)聚合物為3-正己基聚噻吩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的電子器件，其特征在于所述有機(jī)存儲(chǔ)層的厚度為5nm 200nm ;所述有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度為IOnm 400nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)電子器件。所述電子器件由下至上包括依次疊加的柵電極、柵絕緣層、有機(jī)存儲(chǔ)層、有機(jī)半導(dǎo)體層以及位于同一層的源電極和漏電極，所述源電極和漏電極之間不接觸；所述有機(jī)存儲(chǔ)層由有機(jī)共軛分子組成；所述有機(jī)半導(dǎo)體層為并五苯或聚噻吩類有機(jī)聚合物。本發(fā)明通過(guò)引入具備電荷存儲(chǔ)特性的有機(jī)存儲(chǔ)層，與具備場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體特性和光電導(dǎo)特性的有機(jī)半導(dǎo)體層組成多層結(jié)構(gòu)，在寫入電壓的影響下，將光生載流子吸收到有機(jī)存儲(chǔ)層中保留起來(lái)；存儲(chǔ)的光生載流子在有機(jī)半導(dǎo)體層誘導(dǎo)出同等密度電荷，這樣通過(guò)測(cè)量有機(jī)半導(dǎo)體的電導(dǎo)性，無(wú)損的讀出光信號(hào)強(qiáng)弱。
文檔編號(hào)H01L51/46GK102637824SQ20121012978
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者于貴, 劉云圻, 吳倜, 孫向南, 張磊, 溫雨耕, 趙巖, 郭云龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所