本發(fā)明涉及有機(jī)電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管及其制備方法。

背景技術(shù)：

有機(jī)電子柔性器件在過去的30年間受到了學(xué)術(shù)界和社會(huì)工業(yè)的廣泛關(guān)注，是未來柔性電子顯示器件的一個(gè)重要發(fā)展方向，特別是在最近5-10年間，有機(jī)電子學(xué)在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)展，如有機(jī)場效應(yīng)晶體管、有機(jī)太陽能電池、生物傳感器、tft陣列、有機(jī)發(fā)光二極管等。目前有機(jī)材料與器件已經(jīng)由基礎(chǔ)研究逐步走向產(chǎn)業(yè)化，在應(yīng)用生產(chǎn)中具有制作工藝簡單、可彎曲、多樣和成本低等特性；隨著器件的處理加工溫度越降越低，制備過程中相對需要的能耗也降低，從而在柔性顯示突出了巨大的優(yōu)勢；未來otft器件尺寸能做得更小，集成度更高，將會(huì)大大提高其運(yùn)算速率以及計(jì)算處理能力。有機(jī)薄膜晶體管已經(jīng)成為一個(gè)發(fā)展迅速、前途光明的重要研究領(lǐng)域。

以有機(jī)聚合物為有源層制成的晶體管，其電學(xué)性能可通過對有機(jī)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎椂玫綕M意的結(jié)果；有機(jī)物易于獲得，但是大多數(shù)相對難以溶解，常常需要用到熱蒸鍍、脈沖激光沉積、化學(xué)氣相沉積乃至原子層沉積等高真空、高能耗等方法制備，制備工藝復(fù)雜，且制備的器件往往具有較低的遷移率(小于1cm²/(v·s))，這在一定程度上不利于工業(yè)上的生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化的推廣。使用可溶的有機(jī)小分子材料，并通過溶液法制備有機(jī)半導(dǎo)體的有源層，在很大的程度上簡化了有機(jī)場效應(yīng)晶體管的制備過程，它不需要高真空、高能耗的器件，故可以有效地降低器件成本。如若將絕緣層、有源層全部使用溶液法制備，便可以得到所謂的“全溶液法”制備的晶體管。

與現(xiàn)有的主流的使用熱蒸鍍等方法相比較，溶液法制備的有機(jī)場效應(yīng)晶體管otft具有以下特點(diǎn)：摒棄高真空、高能耗的設(shè)備，進(jìn)一步減少制備成本，工藝過程大大簡化，便于產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。材料來源較廣，同時(shí)環(huán)境友好，發(fā)展?jié)摿Υ?。這些特點(diǎn)符合社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的趨勢，因此，它的出現(xiàn)和進(jìn)展在國際上引起廣泛關(guān)注，很多大公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)競相投入研發(fā)，特別是歐洲已形成研發(fā)聯(lián)盟，otft的性能(載流子遷移率)以平均每兩年提高十倍的速度在發(fā)展，目前溶液法制備的有機(jī)場效應(yīng)晶體管綜合性能已經(jīng)達(dá)到了目前商業(yè)上廣泛使用的非晶硅tft水平(0.7cm²/(v·s))?？梢哉f，用溶液法制備的有機(jī)薄膜晶體管將會(huì)成為新一代平板顯示的主流技術(shù)。但就目前而言還存在著一些待解決的問題：(1)有機(jī)小分子溶解性較差，溶液法制備較困難；(2)所制備器件遷移率較低，一般都在1cm²/(v·s)以下，開關(guān)比較低，阻礙器件的進(jìn)一步使用；(3)溶液法制備的有源層表面存在缺陷較多，薄膜連續(xù)性不好，表面粗糙度較大，嚴(yán)重影響載流子傳輸，導(dǎo)致遷移率降低；(4)有源層與絕緣層結(jié)合不好，導(dǎo)致器件電學(xué)穩(wěn)定性較差。為了未來有機(jī)薄膜晶體管產(chǎn)業(yè)化的推廣，以及更深一步的應(yīng)用，降低溶液法制備過程中有源層的缺陷和進(jìn)一步提高器件遷移率是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界所面臨的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，其制備方法簡單、有源層表面缺陷少，制得的器件性能得到提高。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt(2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩)與pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成質(zhì)量比為0.1％～1％的c8-btbt和質(zhì)量比為0.1％～1％的pmma混合溶液，所配溶液超聲5～15min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵?，裁剪后對其進(jìn)行清洗；

s3：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：在襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，在2000～3000rpm的轉(zhuǎn)速下旋涂40s；

s4：對旋涂好的薄膜進(jìn)行熱處理；

s5：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在c8-btbt有源層上通過掩模板沉積厚度為5～10nm的氧化鉬層；

s6：制備源漏電極：采用熱蒸法在步驟s5制備的氧化鉬緩沖層相同位置上沉積厚度為35～45nm的金電極。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的制備方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)本發(fā)明制得的有機(jī)薄膜晶體管結(jié)構(gòu)如下：ptypehighlydopedsi/sio2dielectriclayer/pmma/c8-btbtsemiconductorlayer/moo3/goldsourceanddrain，其遷移率高(10.40cm²/(v·s))，開關(guān)比大(1×10⁸)，開態(tài)電流大(750μ)。

(2)可制得超平整、低粗糙度(～1.420nm)、高連續(xù)性、結(jié)晶性良好的有源層薄膜，且制備方法簡單，易于產(chǎn)業(yè)化推廣，在實(shí)現(xiàn)“全溶液法”制備的有薄膜晶體管的制備與產(chǎn)業(yè)化過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

(3)本發(fā)明提出了一種以可溶有機(jī)小分子c8-btbt和pmma制備混合溶液的方法，可有效增進(jìn)有源層與介電層之間的兼容性，有利于有機(jī)小分子的旋涂和進(jìn)一步的提高器件性能，為旋涂法制備有機(jī)電子器件提供了一種很好的制作工藝。

進(jìn)一步，步驟s3之前還包括以下步驟：將步驟s2襯底放入紫外臭氧清洗機(jī)uv-ozone中進(jìn)行uv-ozone處理，處理時(shí)間不超過5min，以使uv-ozone的親水和清洗功能最大化。該步驟是對介電層進(jìn)行親水處理，通過控制uv-ozone處理絕緣層的時(shí)間，改變其表面潤濕性，從而得到更利于溶液鋪展的表面，故可以進(jìn)一步減少后續(xù)步驟中有源層的表面缺陷，進(jìn)一步提高器件性能。

進(jìn)一步，步驟s2中，首先選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵?，用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形；然后通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)；再用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，最后將其放入烘箱中烘干。通過上述步驟，可將襯底徹底清洗干凈，以便后續(xù)步驟的順利進(jìn)行，保證制得的器件的質(zhì)量。

進(jìn)一步，步驟s4中，將旋涂好的薄膜在熱板上加熱到40℃～70℃，空氣中退火60～120min。熱處理的溫度和退火時(shí)間對溶劑的揮發(fā)速度和結(jié)晶性有影響，溫度越高揮發(fā)速度越快，結(jié)晶性越高；40℃～70℃屬于低溫制備，簡化制備工藝的同時(shí)也降低了能耗。

進(jìn)一步，步驟s5中，沉積速度為0.01～0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為2×10^-4～8×10^-4pa。

進(jìn)一步，步驟s6中，沉積速度為0.01～0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為2×10-4～8×10-4pa。

優(yōu)選地，步驟s1中，c8-btbt與pmma混合溶液中c8-btbt的質(zhì)量比為0.5％，pmma的質(zhì)量比為0.5％；所配溶液超聲10min后使用。采用該質(zhì)量比的混合溶液制得的晶體管器件性能最佳。

優(yōu)選地，uv-ozone處理時(shí)間為1min。采用該uv-ozone處理時(shí)間對介電層表面進(jìn)行處理，后續(xù)制得的有源層連續(xù)性好，表面缺陷少，粗糙度低，制得的器件遷移率高。

優(yōu)選地，步驟s4中，將旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃，空氣中退火120min。該熱處理溫度和退火時(shí)間，溶劑的揮發(fā)速率適中，有源層結(jié)晶性良好，制得的器件性能最佳。

本發(fā)明還提供一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管，其以p型重?fù)焦铻榛缀偷讝烹姌O，二氧化硅為介電層，有機(jī)聚合物pmma為界面修飾層，有機(jī)小分子c8-btbt為有源層，過渡金屬氧化物氧化鉬作為金屬電極和半導(dǎo)體之間的緩沖層，金屬金作為源漏電極；其通過上述制備方法制備而成。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管結(jié)構(gòu)如下：ptypehighlydopedsi/sio2dielectriclayer/pmma/c8-btbtsemiconductorlayer/moo3/goldsourceanddrain，其遷移率可達(dá)到10.40cm²/(v·s)，開關(guān)比大，可達(dá)到1×10⁸，開態(tài)電流大，可達(dá)到750μ，性能較現(xiàn)有技術(shù)有了顯著的提升。

為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中l(wèi)＝50μm的晶體管器件的場效應(yīng)id-vg曲線圖。

圖2為實(shí)施例1中l(wèi)＝50μm的晶體管器件的場效應(yīng)器件擬合圖。

圖3為實(shí)施例1中l(wèi)＝50μm的晶體管器件的id-vg圖。

圖4為不同uv-ozone處理時(shí)間下得到的晶體管場效應(yīng)id-vg曲線圖。

圖5為實(shí)施例1制得的晶體管器件有源層的xrd圖。

圖6為在不同uv-ozone處理時(shí)間下(實(shí)施例1～3)得到的晶體管器件有源層的afm圖。

圖7為不同uv-ozone處理時(shí)間下(實(shí)施例1～3)得到的晶體管器件絕緣層的接觸角示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt與pmma混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成0.5％質(zhì)量比c8-btbt和0.5％質(zhì)量比的pmma混合溶液，所配溶液超聲10min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵霉杵肚谐蛇呴L為1.5cm的正方形，通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)，用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，再將其放入烘箱中烘干；

s3：uv-ozone處理：將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重?fù)焦杵湃胱贤獬粞跚逑礄C(jī)uv-ozone中，通過控制1minuv-ozone處理時(shí)間，得到處理過的二氧化硅表面；

s4：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：采用spin-coating技術(shù)，先在經(jīng)過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，使用2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40s；

s5：熱處理：旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃，空氣中退火120min；

s6：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層，沉積速度為0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為6×10^-4pa；

s7：制備源漏電極：采用熱蒸發(fā)的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極，沉積速度為0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為6×10^-4pa。

在室溫環(huán)境下，利用安捷倫b1500a高精度半導(dǎo)體分析儀對器件進(jìn)行測試。本實(shí)施例制得的晶體管具備很好的性能，如圖2所示，通過計(jì)算擬合后的場效應(yīng)曲線，可以看到發(fā)明器件具有10.40cm2/(v·s)的高遷移率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)；如圖1所示，在l＝50μm的溝道開關(guān)比可達(dá)(1×108)，開態(tài)電流(750μ)；從圖5可以看出，其有源層表示出良好的結(jié)晶性，具有窄的半峰寬，和大的峰強(qiáng)；從圖6可以看出，其有源層粗糙度為1.420nm，可見制得的有源層具有高平整性和高連續(xù)度；從圖7可以看出，通過uv-ozone處理，絕緣層表面接觸角下降，更利于旋涂。

實(shí)施例2

本實(shí)施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt與pmma混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成0.5％質(zhì)量比c8-btbt和0.5％質(zhì)量比的pmma混合溶液，所配溶液超聲10min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵?，用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形，通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)，用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，再將其放入烘箱中烘干；

s3：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：采用spin-coating技術(shù)，先在襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，使用2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40s；

s4：熱處理：旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃，空氣中退火120min；

s5：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層，沉積速度為0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為6×10^-4pa；

s6：制備源漏電極：采用熱蒸發(fā)的方法在步驟s5制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極，沉積速度為0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為6×10^-4pa。

在室溫環(huán)境下，利用安捷倫b1500a高精度半導(dǎo)體分析儀對器件進(jìn)行測試。與實(shí)施例1相比較，未用uv-ozone處理的介電層表面，如圖6所示有源層連續(xù)性略微降低，表面缺陷增多，粗糙度升高，器件遷移率略微下降。但相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例制得的有源層表面仍處于一個(gè)較低的粗糙度，且未使用uv-ozone處理的表面，其表面能較低(如圖7所示)，故更有利于半導(dǎo)體有源層的生長。

實(shí)施例3

本實(shí)施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt與pmma混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成0.5％質(zhì)量比c8-btbt和0.5％質(zhì)量比的pmma混合溶液，所配溶液超聲10min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵?，用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形，通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)，用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，再將其放入烘箱中烘干；

s3：uv-ozone處理：將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重?fù)焦杵湃胱贤獬粞跚逑礄C(jī)uv-ozone中，通過控制5minuv-ozone處理時(shí)間，得到處理過的二氧化硅表面；

s4：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：采用spin-coating技術(shù)，先在經(jīng)過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，使用2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40s；

s5：熱處理：旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃，空氣中退火120min；

s6：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層，沉積速度為0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為6×10^-4pa；

s7：制備源漏電極：采用熱蒸發(fā)的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極，沉積速度為0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為6×10^-4pa。

在室溫環(huán)境下，利用安捷倫b1500a高精度半導(dǎo)體分析儀對器件進(jìn)行測試。與實(shí)施例1相比較，本實(shí)施例中控制5minuv-ozone處理介電層表面，使旋涂后有源層表面連續(xù)性下降，粗糙度上升(如圖6所示)，器件性能略微衰減(如圖4所示)。但較之現(xiàn)有技術(shù)，5minuv-ozone處理介電層表面可得到潤濕的介電層表面，雖然表面能略微降低，但在旋涂過程中溶液易于鋪展，且uv-ozone處理起到一定的清洗作用，故仍可得到良好的電學(xué)性能(如圖4所示)。

實(shí)施例4

本實(shí)施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt與pmma混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成0.5％質(zhì)量比c8-btbt和0.5％質(zhì)量比的pmma混合溶液，所配溶液超聲10min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵?，用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形，通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)，用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，再將其放入烘箱中烘干；

s3：uv-ozone處理：將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重?fù)焦杵湃胱贤獬粞跚逑礄C(jī)uv-ozone中，通過控制1minuv-ozone處理時(shí)間，得到處理過的二氧化硅表面；

s4：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：采用spin-coating技術(shù)，先在經(jīng)過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，使用2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40s；

s5：熱處理：旋涂好的薄膜在熱板上加熱到40℃，空氣中退火120min；

s6：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層，沉積速度為0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為6×10^-4pa；

s7：制備源漏電極：采用熱蒸發(fā)的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極，沉積速度為0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為6×10^-4pa。

在室溫環(huán)境下，利用安捷倫b1500a高精度半導(dǎo)體分析儀對器件進(jìn)行測試。與實(shí)施例1相比較，本實(shí)施例中熱處理采用40℃退火，制得的有源層結(jié)晶性稍稍下降，但電學(xué)性能下降不多，故40℃退火整體對器件制備影響不大，器件性能良好。較之現(xiàn)有技術(shù)，40℃退火屬于低溫制備，簡化了制備工藝，減少能耗，且在一定程度上減少溶劑揮發(fā)速率，更有利于有源層的生長。

實(shí)施例5

本實(shí)施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt與pmma混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成0.5％質(zhì)量比c8-btbt和0.5％質(zhì)量比的pmma混合溶液，所配溶液超聲10min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵霉杵肚谐蛇呴L為1.5cm的正方形，通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)，用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，再將其放入烘箱中烘干；

s3：uv-ozone處理：將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重?fù)焦杵?，放入紫外臭氧清洗機(jī)uv-ozone中，通過控制1minuv-ozone處理時(shí)間，得到處理過的二氧化硅表面；

s4：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：采用spin-coating技術(shù)，先在經(jīng)過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，使用2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40s；

s5：熱處理：旋涂好的薄膜在熱板上加熱到70℃，空氣中退火120min；

s6：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層，沉積速度為0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為6×10^-4pa；

s7：制備源漏電極：采用熱蒸發(fā)的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極，沉積速度為0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為6×10^-4pa。

在室溫環(huán)境下，利用安捷倫b1500a高精度半導(dǎo)體分析儀對器件進(jìn)行測試。與實(shí)施例1相比較，本實(shí)施例中熱處理采用70℃退火，溶劑揮發(fā)速度加快，但結(jié)晶性提高，亦可得到性能不錯(cuò)的半導(dǎo)體層。熱處理可以使薄膜獲得更好的結(jié)晶性，提高有源層的連續(xù)性，更利于器件性能的提升。

實(shí)施例6

本實(shí)施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt與pmma混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成0.5％質(zhì)量比c8-btbt和0.5％質(zhì)量比的pmma混合溶液，所配溶液超聲5min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵?，用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形，通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)，用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，再將其放入烘箱中烘干；

s3：uv-ozone處理：將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重?fù)焦杵湃胱贤獬粞跚逑礄C(jī)uv-ozone中，通過控制1minuv-ozone處理時(shí)間，得到處理過的二氧化硅表面；

s4：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：采用spin-coating技術(shù)，先在經(jīng)過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，使用2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40s；

s5：熱處理：旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃，空氣中退火120min；

s6：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層，沉積速度為0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為6×10^-4pa；

s7：制備源漏電極：采用熱蒸發(fā)的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極，沉積速度為0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為6×10^-4pa。

在室溫環(huán)境下，利用安捷倫b1500a高精度半導(dǎo)體分析儀對器件進(jìn)行測試。與實(shí)施例1相比較，本實(shí)施例中混合溶液配好后超聲5min，略微改變pmma在氯苯中的溶解度，變相改變pmma和c8-btbt混合比例，性能差距不大。較之現(xiàn)有技術(shù)，pmma摻雜可以使有機(jī)小分子更利于旋涂，起一個(gè)導(dǎo)向作用，從而獲得性能更優(yōu)異的半導(dǎo)體層。

實(shí)施例7

本實(shí)施例所述的一種基于pmma摻雜小分子的高遷移率晶體管的制備方法，包括以下步驟：

s1：制備c8-btbt與pmma混合溶液：以c8-btbt和pmma為溶質(zhì)，氯苯為溶劑，配制成0.5％質(zhì)量比c8-btbt和0.5％質(zhì)量比的pmma混合溶液，所配溶液超聲15min后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用；

s2：襯底清洗：選取含二氧化硅的p型重?fù)焦杵?，用硅片刀切成邊長為1.5cm的正方形，通過超聲對其進(jìn)行清洗：依次放入丙酮、異丙醇、去離子水、丙酮、異丙醇、去離子水中，再將其用去離子水沖洗兩分鐘，使其去除表面的有機(jī)物等雜質(zhì)，用氮?dú)鈽寚娚涞獨(dú)鈱⒐杵砻嫒ルx子水吹干，再將其放入烘箱中烘干；

s3：uv-ozone處理：將步驟2烘干的含50nm二氧化硅的重?fù)焦杵?，放入紫外臭氧清洗機(jī)uv-ozone中，通過控制1minuv-ozone處理時(shí)間，得到處理過的二氧化硅表面；

s4：制備c8-btbt有源層和pmma修飾層：采用spin-coating技術(shù)，先在經(jīng)過步驟s3處理的襯底上用滴管鋪滿由步驟s1配置得到的c8-btbt與pmma混合溶液，使用2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40s；

s5：熱處理：旋涂好的薄膜在熱板上加熱到60℃，空氣中退火120min；

s6：制備氧化鉬緩沖層：采用熱蒸發(fā)法在有源層c8-btbt上通過掩模板沉積厚度為5nm的氧化鉬層，沉積速度為0.02nm/s，沉積是在高真空的腔體中進(jìn)行的，氣壓為6×10^-4pa；

s7：制備源漏電極：采用熱蒸發(fā)的方法在步驟s6制備的氧化鉬的相同位置沉積厚度為40nm的金電極，沉積速度為0.03nm/s，沉積在高真空的腔體中進(jìn)行，氣壓為6×10^-4pa。

在室溫環(huán)境下，利用安捷倫b1500a高精度半導(dǎo)體分析儀對器件進(jìn)行測試。與實(shí)施例1相比較，本實(shí)施例中混合溶液配好后超聲15min，略微改變pmma和c8-btbt摻雜比例，也可制備高性能的薄膜。較之現(xiàn)有技術(shù)，pmma摻雜可以使有機(jī)小分子更利于旋涂，通過旋涂可以制備平整度更高，連續(xù)性更好的半導(dǎo)體層，從而提高器件性能。

上述實(shí)施例中，實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。為了便于比較，上述7個(gè)實(shí)施例除了uv-ozone處理時(shí)間、熱處理溫度和混合溶液超聲時(shí)間之外，其他參數(shù)均采用優(yōu)選參數(shù)值。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用有機(jī)小分子半導(dǎo)體材料與聚合物混合旋涂，可以簡化制備工序，提高薄膜質(zhì)量，提高半導(dǎo)體小分子的結(jié)晶性。通過控制uv-ozone處理絕緣層的時(shí)間，改變其表面潤濕性，從而得到更利于溶液鋪展的表面，故可以進(jìn)一步減少有源層表面缺陷，進(jìn)一步提高器件性能。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。