基于o-DCB与o-Ma溶液共混的薄膜及其制备方法

本发明属于半导体器件，具体涉及基于o-dcb与o-ma溶液共混的薄膜，还涉及基于o-dcb与o-ma溶液共混的薄膜的制备方法。

背景技术：

1、有机半导体属于有机材料领域的应用，有机半导体材料在可折叠性能、加工性能、结构修饰等方面优于传统半导体材料，近年来，伴随电子产品向轻薄化、大面积、柔性化发展，有机半导体材料成为半导体材料领域研究重点方向之一。

2、目前来看，受技术限制，有机半导体材料仍存在诸多问题有待探究，如量子阱等量子效应问题、能带理论适用性等，制得的有机半导体器件迁移率较低，经过一系列探索研究，器件性能有所提升。要想进一步提升性能，就要从制备材料和工艺上进行改善。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于o-dcb与o-ma溶液共混的薄膜，具有较高的电荷传输效率。

2、本发明的另一目的是提供基于o-dcb与o-ma溶液共混的薄膜的制备方法，解决了现有技术中存在的共轭聚合物p3ht薄膜多晶态，电荷传输效率较低问题。

3、本发明所采用的技术方案是，基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，具体按照以下步骤实施：

4、步骤1、采用n型晶圆片，将晶圆片进行切割为大小均匀的样片；

5、步骤2、采用丙酮-无水乙醇-去离子水依次对样片进行清洗；

6、步骤3、以p3ht为溶质，1,2-二氯苯为溶剂配置有源层溶液；

7、步骤4、采用有源层溶液对样片进行匀胶，并干燥处理，得到ofet薄膜。

8、本发明的特点还在于：

9、步骤1具体过程为：

10、步骤1.1、采用尺寸为4英寸、电阻率为0.009ω·cm、取向<100>的n型晶圆片；

11、步骤1.2、对晶圆片采用激光切割为2cm×2cm样片，并将切割电流设置为12a。

12、步骤2具体过程为：用丙酮-无水乙醇-去离子水超声清洗10min，再将清洗好的样片放在无尘纸上吹干。

13、步骤3具体过程为：以p3ht为溶质，1,2-二氯苯为溶剂配置浓度为10mg/ml的有源层溶液，将有源层溶液倒入称量瓶后，瓶口朝上放入超声机中进行超声溶解，温度设置为25℃～35℃，时间设置为28min～30min，整个过程都处于密封状态。

14、步骤4具体过程为：

15、步骤4.1、夹取样片放在匀胶机上，利用注射器注满溶液，正对样片中心位置，快速连续的将有源层溶液滴在样片上，并进行匀胶；

16、步骤4.2、将匀胶后的样片放在无尘纸上，放入真空干燥箱进行退火，设置压强130pa～135pa以下，温度115℃～120℃，时间50min～1h。

17、基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜，基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，薄膜厚度为30nm～50nm，薄膜的电荷传输效率：0.0059cm2/vs～0.0372cm2/vs。

18、本发明有益效果是：

19、通过二元溶剂共混的最佳溶剂种类和共混比例，提高了电荷传输效率；采用本发明上述共混条件下的最佳退火温度，退火温度为110℃时，制得的薄膜更为完整连续，薄膜分子有序度也最高；用偏心旋涂工艺制备器件薄膜，改善ofet薄膜的链间堆积更紧密，同时降低阈值电压和器件功耗，为制备高迁移率ofet薄膜提供可行的解决方案。

技术特征：

1.基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，其特征在于，步骤1具体过程为：

3.根据权利要求1所述基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，其特征在于，步骤2具体过程为：用丙酮-无水乙醇-去离子水超声清洗10min，再将清洗好的样片放在无尘纸上吹干。

4.根据权利要求1所述基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，其特征在于，步骤3具体过程为：以p3ht为溶质，1,2-二氯苯为溶剂配置浓度为10mg/ml的有源层溶液，将有源层溶液倒入称量瓶后，瓶口朝上放入超声机中进行超声溶解，温度设置为25℃～35℃，时间设置为28min～30min，整个过程都处于密封状态。

5.根据权利要求1所述基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，其特征在于，步骤4具体过程为：

6.基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜，采用权利要求1～5任意一项所述的基于o-dcb与o-ma溶液共混制备ofet薄膜的方法，其特征在于，所述薄膜厚度为30nm～50nm，所述薄膜的电荷传输效率：0.0059cm2/vs～0.0372cm2/vs。

技术总结
本发明公开了基于o‑DCB与o‑Ma溶液共混制备OFET薄膜的方法，采用N型晶圆片，将晶圆片进行切割为大小均匀的样片；采用丙酮‑无水乙醇‑去离子水依次对样片进行清洗；以P3HT为溶质，1,2‑二氯苯为溶剂配置有源层溶液；采用有源层溶液对样片进行匀胶，并干燥处理，得到OFET薄膜；采用本发明方法制备的薄膜，厚度为30nm～50nm，所述薄膜的电荷传输效率：0.0059cm<supgt;2</supgt;/Vs～0.0372cm<supgt;2</supgt;/Vs，解决了现有技术中存在的共轭聚合物P3HT薄膜多晶态，电荷传输效率较低问题。

技术研发人员：李世光,赵英博,孙磊,秦可,张晨曦
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1