一种有机半导体元件结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体元件的技术领域，尤其涉及一种有机半导体元件结构。
【背景技术】
[0002]当前，采用有机半导体已可制作各种类型的有源器件和无源器件，如晶体管、二极管、0LED、传感器、存储器、显示器、电池等，现有的有机半导体组件，source (源极)与drain (漏极)电极考虑到与有机半导体的匹配性，较常使用的为金、银、银合金，但是在有机半导体的图形化制程最常使用的为氧离子蚀刻方式，此会造成银相关金属的表面氧化进而影响到组件特性。若使用此容易氧化之金属，为了避免其氧化问题，在半导体图形化制程使用ink-jet printing为目前技术上使用之方式。使用ink-jet printing方式进行有机半导体图形化，在量产上会有速度、对位精度、大面积化的问题产生，与现今面板制程较不兼容较不适用于量产制程，氧离子蚀刻的图形化制程仍是目前大家所使用的方式，但氧离子蚀刻方式会造成银相关金属的表面氧化进而影响到组件特性。
【实用新型内容】
[0003]为克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种有机半导体元件结构，克服有机半导体组件量产化的问题，使用氧离子蚀刻的有机半导体制程可避免表面氧化的问题，并可得到较佳的组件特性，并适用于量产制程。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用有机半导体元件结构的技术方案是:
[0005]—种有机半导体元件结构，包括基板，形成在基板上的源极电极、漏极电极、栅极电极；其中，在所述源极电极、漏极电极上设置保护层，所述保护层上设置有机半导体层，所述保护层和有机半导体层完全覆盖所述源极电极和漏极电极，在所述栅极电极与源极电极、漏极电极之间设置栅极绝缘层。本实用新型利用所述保护层和有机半导体层完全覆盖所述源极电极和漏极电极，使所述源极电极和漏极电极完全不露出来。即利用保护层(barrier layer)的概念，利用薄型之可图形化绝缘层进行金属保护，再进行氧离子蚀刻之有机半导体层图形化，使用此方式所制作之组件特性比未使用明显为佳，并且此制程与现有之面板制程兼容，具有可量产性。
[0006]作为上述技术方案的改进，所述保护层为介电层材料图形化形成。
[0007]作为上述技术方案的改进，所述介电层材料为有机或无机的介电层材料。
[0008]作为上述技术方案的改进，所述保护层为涂布形成的保护层，或/和所述栅极绝缘层为涂布形成的栅极绝缘层。
[0009]进一步地，所述基板为玻璃、塑料、金属薄片或是复合材料制成。
[0010]作为上述方案的改进，所述源极电极、漏极电极为易氧化金属制成。
[0011]较佳地，所述源极电极、漏极电极、栅极电极为黄光、印制或喷印制程形成。
[0012]作为上述方案的改进，所述栅极电极为可导电金属、氧化物电极或高分子导电材料制成。
[0013]进一步地，所述栅极绝缘层为有机介电层材料的栅极绝缘层。
[0014]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:采用本实用新型制作的有机半导体元件结构，在设置有机半导体层和有机介电层之前涂布保护层，并使其图形化，本实用新型利用黄光制程和图形化技术(如UV/02、02 plasma、混合气体之离子蚀刻等)以可重复的方式形成有机半导体元件结构。本实用新型的有机半导体元件结构提出一不同的金属保护层结构做法，此应用在使用氧离子蚀刻的有机半导体制程可避免表面氧化的问题，并可得到较佳的组件特性，并适用于量产制程。本实用新型利用保护层(barrier layer)的概念，利用薄型之可图形化绝缘层进行金属保护，成长有机半导体后，再进行氧离子蚀刻之有机半导体层图形化，使用此方式所制作之组件特性比未使用明显为佳，除了有较佳的元件特性外，元件有较低的接触电阻，并且此制程与现有之面板制程兼容，具有可量产性。本实用新型使用一新的结构制程方式，使用可图形化之薄型有机绝缘层当作保护层(barrierlayer),避免氧离子直接接触金属反应形成氧化层影响元件电性，且此保护层(barrierlayer)可用低介电常数材料可做为组件之介电层，有机介电层在保护层(barrier layer)之上不会有异质接口的问题，亦不会影响组件，本实用新型在易氧化之金属层(source、drain)上利用一可图形化的介电层材料形成一保护层(barrier layer)，可使在做氧离子干蚀刻之有机半导体层图形化时，不会在电极上形成金属氧化层而影响结构组件特性。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0016]图1是本实用新型一个实施例的有机半导体元件结构的制作流程图。
[0017]图2是本实用新型另一个实施例的有机半导体元件结构的制作流程图。
[0018]图3是未采用本实用新型的结构制程的栅电压和漏电流之间的电性图。
[0019]图4是未采用本实用新型的结构制程的漏电压和漏电流之间的电性图。
[0020]图5是采用本实用新型的结构制程后的栅电压和漏电流之间的电性图。
[0021]图6是采用本实用新型的结构制程后的漏电压和漏电流之间的电性图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图进一步详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0023]如图1-2所示，本实用新型的一种有机半导体元件结构的实施例，有机半导体元件结构提出保护层的概念在于保护易氧化金属避免受到氧离子攻击造成氧化，以提高有机半导体元件结构特性，本实用新型的有机半导体元件结构包括基板10，所述基板10为玻璃、塑料、金属薄片或是复合材料制成，在基板10上至少形成源极电极20、漏极电极30、栅极电极40，其中，所述源极电极20、漏极电极30为易氧化金属制成，所述栅极电极40为可导电金属、氧化物电极或高分子导电材料制成。在所述源极电极20、漏极电极30上涂布保护层50，所述保护层50为介电层材料图形化形成，优选为有机或无机的介电层材料，保护层50采用介电层材料即可达到基本需求。
[0024]所述保护层50上设置有机半导体层60，有机半导体层60用来提供电荷载子流过的通路，有机半导体层60被提供在源极电极20、漏极电极30之上或之下，可以在基板10与源极电极20、漏极电极30之间提供有机半导体层60，即在形成源极电极20、漏极电极30之前在基板10上涂布有机半导体层60，本实用新型优选的是在源极电极20、漏极电极30形成之后再涂布有机半导体层60。本实用新型设置保护层50和有机半导体层60的目的是保证所述源极电极20和漏极电极30不露出，本实用新型的后续有机半导体层60制程覆盖区域，源极电极20和漏极电极30要从保护层50中露出，没有有机半导体层60区域则保护层50需覆盖源极电极20和漏极电极30，由于制程误差，有机半导体层60图形化后可以局部覆盖于保护层50上。在所述栅极电极40与源极电极20、漏极电极30之间涂布栅极绝缘层70，优选地，所述栅极绝缘层70为有机介电层材料。本实用新型提供的保护层50将源极电极20、漏极电极30隔离，主要是保护层50制作之后，金属上有保护层材料，在后续有机半导体层60成长后图形化时，因保护层50的保护，使得反应气体无法进到金属层表面，造成电极氧化。本实用新型的栅极绝缘层70可以利用旋涂或喷墨打