的至少一个表面（更优选至少一个表面）的至少一部分。
[020引因此，制备底栅薄膜晶体管的优选方法包括：
[0203] (i)在基底上沉积栅极；
[0204] (ii)在该栅极的表面上沉积绝缘层；
[0205] (iii)在该绝缘层上沉积源极和漏极，具有位于它们之间的沟道区；
[0206] (iv)任选地用表面改性化合物处理所述电极的至少一个表面的至少一部分；
[0207] (V)根据上文描述的方法，在该源极和漏极的至少一部分上方W及在所述沟道区 中沉积半导体层。
[020引优选通过热蒸发沉积电极（源极、漏极和栅极）。电极优选为20至300nm厚并且 更优选为40至lOOnm。优选通过旋涂沉积绝缘层。绝缘层优选为10至2000nm厚并且更优 选为10至400nm。优选通过浸溃来沉积表面改性化合物。
[0209] 基底可W是现有技术中常规使用的任何材料，例如玻璃或塑料（如阳N或阳T 型）。任选地，对基底进行预处理W改善对其的粘附性。
[0210] 源极、漏极和栅极可W选自宽广范围的导电材料。顶栅器件的代表性实例包括用 W粘附至基底的薄（优选地<l〇nm)金属（例如铭、铁）随后是工作金属（例如金、银、铜）、 金属合金或金属化合物（例如氧化铜锡）。作为替代，可W使用导电聚合物代替使用金属 的两层方法。优选地，源极、漏极和栅极是金属。更优选地，源极和漏极包含铭和金的双层。 栅极优选是侣。
[0211] 绝缘层优选为电介质。合适电介质的代表性实例包括聚四氣乙締（PTFE)，全氣环 状含氧脂族聚合物（CYTOP)，全氣烷氧基聚合物树脂（PFA)，氣化乙締-丙締（FE巧，聚乙締 四氣乙締（ET阳），聚氣乙締（PVF)，聚乙締S氣氯乙締巧CT阳），聚偏二氣乙締（PVDF)，聚S氣氯乙締（PCT阳），全氣弹性体（FFKM)如Kalrez(RTM)或TecnofIon(RTM)，氣弹性体如 Viton(RTM),全氣聚酸（PFP巧，W及四氣乙締、六氣丙締和偏二氣乙締的聚合物（THV)。氣 化聚合物是用于电介质的引人关注的选择，特别在有机薄膜晶体管（OTFT)领域中，因为它 们拥有许多有益性能，包括：（i)优异的旋涂性能，例如：(a)在多种表面上润湿；和化）成 膜性，具有制造多层涂层的选择；（ii)化学惰性；（iii)准全溶剂正交性：因此，有机半导体 被用于旋涂电介质的溶剂溶解的风险为最小；和（iv)高的疏水性：运可W是有利的，因为 其导致低的水吸收和离子污染物在氣化聚合物电介质中的低迁移率（低迟滞）。
[0212] 本发明的优选器件具有一种或多种下列特征：
[0213] 基底： 具有铭粘附层的玻璃表面
[0214] 源极和漏极： 金
[021引源极和漏极的厚度： 5至200皿
[0216] 电极表面改性化合物： 部分氣化的富勒締
[0217] 沟道长度： 小于20微米，例如10或5微米
[0引引半导体层厚度： 60至SOnm
[0219] 绝缘层： PT阳
[0220] 绝缘层厚度： 50至500nm
[0221] 栅极： 侣
[022引栅极厚度： 20至SOOnm
[0223] 通过发明的方法可获得的有机器件特征在于非聚合物半导体在半导体层中的横 向分布。特别地，在平行于电极表面且特别是平行于用表面改性化合物处理过的表面的方 向上，非聚合物半导体均匀地分布于半导体层中。运通过本发明的方法实现，其中用于沉积 半导体层的溶液包含具有不同分子量和结构的非聚合化合物的混合物，该混合物抑制沉积 过程期间的结晶。因此在加热步骤期间快速且均匀地发生结晶W去除溶剂，运最小化或防 止垂直的和显著的晶体生长。
[0224] 在短沟道长度（<20ym)器件中，接触电阻可能对器件中的总沟道电阻贡献大的 比例。器件中的接触电阻越高，跨源极和漏极接触部的施加电压下降的比例越高，并且作为 结果，实现了更低的跨沟道区的偏压。由于跨沟道区施加的更低偏压且因此更低的器件迁 移率，高接触电阻具有如下效果：从器件提取的电流水平低得多。本发明的共混物和溶液可 W改善非聚合物半导体在半导体层中的横向分布并由此减小接触电阻。运是有利的，特别 是在具有短沟道长度的器件中。
[0225] 使用本发明的共混物和溶液实现的进一步优势是更宽的加工窗口。因此本发明的 共混物可W溶解在更宽范围的溶剂中并且由其成功地沉积。此外可W在更宽范围的条件下 (例如旋转速度和时间）沉积本发明的溶液W实现目标膜厚度。
【附图说明】
[0226] 图1是典型的顶栅薄膜晶体管的示意图；
[0227] 图2是典型的底栅薄膜晶体管的示意图；
[022引图3a示出了对于用如下半导体层制造的顶栅底接触薄膜晶体管所获得的饱和迁 移率（cmVVs)的坐标图，该半导体层是使用本发明的4组分共混物利用不同的干燥溫度和 直接干燥而制备的，并且在副轴y轴上显示了在每种沟道长度下的标准偏差，W平均迁移 率的比例绘出；并且
[0229] 图3b示出了对于用如下半导体层制造的顶栅底接触薄膜晶体管所获得的饱和迁 移率（cmVVs)的坐标图，该半导体层是使用本发明的4组分共混物利用不同的干燥溫度和 延迟干燥而制备的，并且在副轴y轴上显示了在每种沟道长度下的标准偏差，W平均迁移 率的比例绘出。
[0230] 发明详述
[0231] 参照附图1，其示出了顶栅薄膜晶体管的示意图。该结构可沉积在基底1上并且包 含源极2和漏极4,该源极2和漏极4通过位于其间的沟道区6而被间隔开。有机半导体8 沉积在沟道区6中并且可在源极2和漏极4的至少一部分上方延伸。电介质材料的绝缘层 10沉积在有机半导体8上方并且可在源极2和漏极4的至少一部分上方延伸。最后，栅极 12沉积在绝缘层10上方。栅极12位于沟道区6上方并且可在源极2和漏极4的至少一部 分上方延伸。
[023引图2示出了底栅薄膜晶体管的示意图。在图2中，对于与图1相应的部件，使用了 同样的附图标记。图2所示的底栅结构包括沉积在基底1上的栅极12,该基底1上沉积有 电介质材料的绝缘层10。源极2和漏极4沉积在电介质材料的绝缘层10上方。源极2和 漏极4被位于它们之间处在栅极上方的沟道区6间隔开。有机半导体8沉积在沟道区6中 并且可W在源极2和漏极4的至少一部分上方延伸。
[0233] 可通过在栅极处施加电压来改变晶体管的沟道的导电性。W运种方式，能够利用 所施加的栅极电压开启和关断晶体管。对于给定电压可实现的漏极电流取决于源极与漏极 之间的沟道区中的电荷载流子的迁移率。因此，为了W低的操作电压实现高的漏极电流，有 机薄膜晶体管必须具有如下有机半导体：该有机半导体在沟道区中具有高度迁移性的电荷 载流子。 实施例
[0234] 材料
[0235] 由Sigma-Al化ich获得甲苯和四氨化糞
[0236] 制造有机薄膜晶体管的制备实施例
[0237] (i)OTFT基底的预清洗W及自组装单层（SAM)预处理：
[023引器件制造中的第一步骤要求器件基底的预清洗W及在源极和漏极上施加表面处 理材料，W便确保使接触电阻最小化。该基底由位于玻璃表面上的铭粘附层顶部的金的源 极和漏极构成巧/40nm化/Au)。通过氧等离子体清洗基底W确保除去任何残留的光致抗蚀 剂材料（用于源极-漏极限定）。
[0239] 在等离子体处理之后，通过将基底淹没在甲苯溶液中持续5分钟的时段，从在甲 苯中的溶液（ImM浓度）施加电极表面改性化合物（CeeFse)。通过在旋涂机上旋转基底来去 除溶液，然后将其在甲苯中冲洗W去除没有吸附到源极和漏极上的任何未反应的材料。在 空气中执行所有运些步骤。然后将样品转移到干燥氮气环境并且在6(TC下烘烤10分钟W 确保样品被脱水。
[0240] (ii)半导体共混物溶液的制备和旋涂：
[0241] 将非聚合物半导体和聚合物半导体的共混物制备成在四氨化糞中的溶液。通过从 非聚合物半导体和聚合物半导体的预称重混合物W及溶剂混合物制造具有期望浓度的单 一溶液来制备共混物。制备共混物至1. 8%w/v(每Iml溶剂ISmg固体）的浓度。
[0242] 选择四氨化糞作为测试溶剂，因为四氨化糞溶液需要的加工窗口比诸如二甲苯更 宽。溶剂的性质例如高表面张力（〉35mN/m)和高沸点（〉200°C)能引起诸如在沉积和/或 膜干燥步骤期间膜从基底边缘缩退的效果。为了克服过度的膜缩退，使用旋涂条件例如更 高的旋涂速度和/或时间，但重要的是运不影响器件性能。在该实施例中，通过在不同条件 下进行干燥半导体层W及通过立即干燥相对于2分钟的延迟干燥来测试本发明的4组分共 混物（1.8%w/v的浓度）的加工窗口。后者旨在复现实际生活制造情境，其中在至少一些 半导体层沉积和将其干燥之间不可避免地存在延迟。不管所用旋涂条件如何都出现高且一 致的迁移率，运表明了较宽的加工窗口。
[024引该4组分共混物的组成显示于下表中。聚合物半导体是如上文和WO2010/084977 中所公开的F8-TFB。非聚合物半导体是如下所示且按照WO2011/004869中所公开的方法 制备：
[0245] 使用涂布机W93化pm的涂覆速度持续30秒钟的时段进行该共混物的沉积。使用 单相旋转。然后将所得湿膜在热板上于110°c的溫度下干燥1分钟的时段。层厚度是70nm。
[0246] (iii)电介质层的沉积
[0247] 随后，在该半导体膜上通过旋涂PTFE溶液来沉积电介质层。该电介质层的厚度是 350nm。
[024引 （iv)栅极的沉积
[0249] 最后，通过荫罩热蒸发250nm的侣来沉积栅极W形成期望的顶栅有机薄膜晶体 管。
[0250] 比较例
[0巧1] 通过如上所述的方法制备比较器件，区别在于半导体共混物的组成如下所示：
[0巧引 W上共混物制备成在邻二甲苯中的溶液（1. 2%w/v)。使用涂布机W60化pm的涂 覆速度持续30秒钟的时段来进行该共混物的沉积。立即进行干燥。层厚度是87nm。
[0巧4] 器件表征：
[0巧日]在环境条件下（不使用器件封装）使用化wlett化ckard4156C半导体参数分析 仪通过测量输出和传输器件特性来测量按上述制造的器件。W具有从+40V至-40V并逆反 的栅极偏压扫描的线性且饱和制度（漏-源偏压分别为-3V和-40V)表征器件。图3a和 3b中的数据突显了基于相对于源极接触部为-40V的漏极偏压对于5微米和10微米沟道长 度器