一种单极型有机发光场效应晶体管的利记博彩app
【专利摘要】本发明属于晶体管器件【技术领域】，特别涉及一种单极型有机发光场效应晶体管。本发明晶体管由源电极、漏电极、发光层、场效应传输层、绝缘层、栅电极和基板构成；所述场效应传输层、绝缘层、栅电极和基板顺次接触相连，所述场效应传输层上分别设置发光层和源电极，所述发光层和源电极之间不接触相连，所述发光层上设置漏电极，所述漏电极的面积小于发光层。本发明使用新型结构，结合了有机发光二极管的发光性能和有机场效应晶体管的电流控制特性，用一个器件同时实现对电流和发光的控制。使用栅电压来控制源漏电极之间电流的大小，从而达到控制发光强度的目的。本发明可以进一步降低平板显示技术中的电子器件复杂程度，提高显示面板的集成度。
【专利说明】一种单极型有机发光场效应晶体管【技术领域】
[0001]本发明属于晶体管器件【技术领域】，特别涉及一种单极型有机发光场效应晶体管。【背景技术】
[0002]有机发光二极管(OLED)可以通过使用半导体p-n结型结构注入的少数载流子(空穴或电子)，与另一端注入的多数载流子(电子或空穴)复合发光。有机场效应晶体管由多数载流子参与导电，一般称为单极型晶体管，属于电压控制型半导体器件。可以通过栅电压控制半导体层内的电流密度以控制器件的开启与关闭。
[0003]单极型有机发光场效应晶体管结合了有机发光二极管的发光特性和有机场效应晶体管的电流控制特性，用一个器件同时实现对电流和发光的控制。其原理是，使用栅电压来控制源漏电极之间电流的大小，也就是发光层中的激子密度，从而达到控制发光强度的目的。
[0004]目前，国内外已经有一些制成的单极型有机发光场效应晶体管的研发工作得以发表，结构多种多样。然而，从未有过一种有机发光场效应晶体管，只使用单侧发光层，实现了有机发光。本发明采用了全新的器件结构，为有机发光场效应晶体管的研发提供了一条新思路。
【发明内容】
[0005]针对现有技术不足，本发明提供了一种单极型有机发光场效应晶体管。
[0006]一种单极型有机发光场效应晶体管，所述晶体管由源电极、漏电极、发光层、场效应传输层、绝缘层、栅电极和基板构成；所述场效应传输层、绝缘层、栅电极和基板顺次接触相连，所述场效应传输层上分别设置发光层和源电极，所述发光层和源电极之间不接触相连，所述发光层上设置漏电极，所述漏电极的面积小于发光层，所述源电极和漏电极之间不接触相连。
[0007]所述发光层一端边界与所述晶体管边缘平齐，另一端边界位于所述源电极和漏电极之间的间隔处。
[0008]所述基板的材质为透明基板材料，所述透明基板材料为石英、玻璃、有机玻璃、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚氯乙烯(PVC)。
[0009]所述栅电极的材质为透明栅电极材料，所述透明栅电极材料为氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS) (PED0T与PSS质量比为1:6，直接购买于公司Clevious P VP AI4083)、银纳米线或石墨烯。
[0010]所述绝缘层厚度须保证足够的绝缘性能以及电容性能，在工作电压下不产生击穿漏电的现象，在保证足够的绝缘性能的前提下，尽量减小厚度，其材质为透明绝缘材料，所述透明绝缘材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧化乙烯(PEO)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、2_氨基甲苯-5-磺酸(OTS)。
[0011] 所述场效应传输层的材质为P型半导体材料，所述P型半导体材料为并五苯，并四苯，酞菁铜，N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，I’-联苯_4，4’-二胺(NPB)，3-己基取代聚噻吩(P3HT)或P型硅。此时，在栅电极上施加负偏压以在场效应传输层和绝缘层界面上诱导出空穴，形成P型导电沟道；空穴从源电极注入到场效应传输层中，沿场效应传输层和绝缘层界面处的导电沟道传输至发光层中；电子从漏电极处注入到发光层中，与从导电沟道中传输至此的空穴复合，形成光发射，发光波长取决于发光层材料的电致发光特性。
[0012]所述场效应传输层的材质为η型半导体材料,所述P型半导体材料为3’ -苯基-3’H-环丙并[18，37] [5,6]富勒烯-C84-D2D-3’- 丁酸甲酯(PCBM)，氧化锌(ZnO)，溴甲酚紫(BCP)，富勒烯(C6tl), η型硅。此时，在栅电极上施加正偏压以在场效应传输层和绝缘层界面上诱导出电子，形成η型导电沟道；电子从源电极注入到场效应传输层中，沿场效应传输层和绝缘层界面处的导电沟道传输至发光层中；空穴从漏电极处注入到发光层中，与从导电沟道中传输至此的电子复合，形成光发射，发光波长取决于发光层材料的电致发光特性。
[0013]所述发光层的材质为有机发光材料，所述有机发光材料为喹啉铝(Alq3), 9，9-二正辛基芴-苯并[2，1,3]噻二唑共聚物(F8BT)，聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV)。
[0014]所述漏电极的材质为低功函数材料，所述低功函数材料为银、铝、锂、钙或镁。
[0015]所述源电极的材质为高功函数材料，所述高功函数材料为金、钼、铜、硒、氧化铟锡(ITO)。
[0016]本发明的有益效果为:
[0017]本发明使用新型结构，结合了有机发光二极管的发光性能和有机场效应晶体管的电流控制特性，用一个器件同时实现对电流和发光的控制。使用栅电压来控制源漏电极之间电流的大小，从而达到控制发光强度的目的。本发明可以进一步降低平板显示技术中的电子器件复杂程度，提高显示面板的集成度。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明单极型有机发光场效应晶体管的结构示意图；
[0019]图2为本发明单极型有机发光场效应晶体管的俯视结构示意图；
[0020]图3a为本发明单极型有机发光场效应晶体管的电流电压特性曲线，显示源漏电流与源漏电压之间的关系，图3b为本发明单极型有机发光场效应晶体管的转移特性曲线，显示源漏电流与栅电压之间的关系；
[0021]图中标号:1_源电极；2_漏电极；3_发光层；4_场效应传输层；5_绝缘层；6-栅电极-J-基板。
【具体实施方式】
[0022]本发明提供了一种单极型有机发光场效应晶体管，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0023]一种单极型有机发光场效应晶体管，所述晶体管由源电极1、漏电极2、发光层3、场效应传输层4、绝缘层5、栅电极6和基板7构成；所述场效应传输层4、绝缘层5、栅电极6和基板7顺次接触相连，所述场效应传输层4上分别设置发光层3和源电极I，所述发光层3和源电极I之间不接触相连，所述发光层3上设置漏电极2，所述漏电极2的面积小于发光层3，所述源电极I和漏电极2之间不接触相连。
[0024]所述发光层3 —端边界与所述晶体管边缘平齐，另一端边界位于所述源电极I和漏电极2之间的空隙处。
[0025]所述基板7的材质为透明基板材料，所述透明基板材料为石英、玻璃、有机玻璃、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚氯乙烯(PVC)。
[0026]所述栅电极6的材质为透明栅电极材料，所述透明栅电极材料为氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS) (PED0T与PSS质量比为1:6，直接购买于公司Clevious P VP AI4083)、银纳米线或石墨烯。
[0027]所述绝缘层5厚度须保证足够的绝缘性能以及电容性能，在工作电压下不产生击穿漏电的现象，在保证足够的绝缘性能的前提下，尽量减小厚度，其材质为透明绝缘材料，所述透明绝缘材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧化乙烯(PEO)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、2_氨基甲苯-5-磺酸(OTS)。
[0028]所述场效应传输层4的材质为P型半导体材料，所述P型半导体材料为并五苯，并四苯，酞菁铜，N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，I’-联苯_4，4’-二胺(NPB)，3-己基取代聚噻吩(P3HT)或P型硅。
[0029]所述场效应传输层4的材质为η型半导体材料,所述P型半导体材料为3’ -苯基-3’H-环丙并[18，37] [5,6]富勒烯-C84-D2D-3’- 丁酸甲酯(PCBM)，氧化锌(ZnO)，溴甲酚紫(BCP)，富勒烯(C6tl)，η型硅。
[0030]所述发光层3的材质为有机发光材料，所述有机发光材料为喹啉铝(Alq3),9，9-二正辛基芴-苯并[2，1,3]噻二唑共聚物(F8BT)，聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1, 4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV)。
[0031]所述漏电极2的材质为低功函数材料，所述低功函数材料为银、铝、锂、钙或镁。
[0032]所述源电极I的材质为高功函数材料，所述高功函数材料为金、钼、铜、硒、氧化铟锡(ITO)。
[0033]图1为本发明单极型有机发光场效应晶体管的结构示意图，其具体利记博彩app，以P型有机场效应晶体管为例:
[0034](I)在基板7上制备栅电极6 ；
[0035](2)在栅电极6上制备绝缘层5，可选用有机材料，如PMMA，PVP等，或无机材料，如SiO2, A1203、OTS等。绝缘层5以达到良好的介电性能为主旨，不同的材料需采用不同的制备方法；
[0036](3)在绝缘层5上采用真空热蒸发法或溶液旋涂法制备场效应传输层4，其材料须选择P型半导体材料；
[0037](4)在传输层4上,利用掩膜板,或刻蚀方法制备单侧发光的发光层3 ；
[0038](5)在发光层3上，利用掩膜板，蒸镀低功函数金属或类似特性材料作为漏电极2 ；
[0039](6)在传输层4上，利用掩膜板，蒸镀高功函数金属或类似特性材料作为源电极I ;
[0040](7)器件制作完毕。[0041]p型器件利记博彩app介绍完毕，η型器件应采用不同材料制成，但利记博彩app相同。其中场效应传输层4材料须选择η型半导体材料；漏电极材料须选择高功函数金属或类似特性材料，源电极须选择低功函数金属或类似特性材料。
[0042]P型器件工作在空穴传输条件下，即栅电极6和漏电极2均加以负偏压，源电极I接地的情况，器件中多子为空穴，从源极I注入，在传输层4中传输至发光层3下，与漏电极2中注入至发光层3中的电子相遇、复合并产生光发射。
[0043]η型器件工作在电子传输条件下，即栅电极6和漏电极2均加以正偏压，源电极I接地的情况，器件中多子为电子，从源极I注入，在传输层4中传输至发光层4下，与漏电极2中注入至发光层3中的空穴相遇、复合并产生光发射。
[0044]本文中引入的中间隔断式发光层可以很好地改善单极型有机发光场效应晶体管中的空穴和电子注入，从而实现有机电致发光。
【权利要求】
1.一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述晶体管由源电极(I)、漏电极(2)、发光层(3)、场效应传输层(4)、绝缘层(5)、栅电极(6)和基板(7)构成；所述场效应传输层(4)、绝缘层(5)、栅电极(6)和基板(7)顺次接触相连，所述场效应传输层(4)上分别设置发光层⑶和源电极(I)，所述发光层⑶和源电极⑴之间不接触相连，所述发光层(3)上设置漏电极(2)，所述漏电极(2)的面积小于发光层(3)，所述源电极(I)和漏电极(2)之间不接触相连。
2.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述发光层(3) —端边界与所述晶体管边缘平齐，另一端边界位于所述源电极(I)和漏电极(2)之间的间隔处。
3.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述基板(7)的材质为透明基板材料，所述透明基板材料为石英、玻璃、有机玻璃、聚乙烯吡咯烷酮或聚氯乙烯。
4.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述栅电极(6)的材质为透明栅电极材料，所述透明栅电极材料为氧化铟锡、氧化铝锌、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、银纳米线或石墨烯。
5.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述绝缘层(5)厚度须保证足够的绝缘性能以及电容性能，在工作电压下不产生击穿漏电的现象，在保证足够的绝缘性能的前提下，尽量减小厚度，其材质为透明绝缘材料，所述透明绝缘材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、二氧化硅、氧化铝、2-氨基甲苯-5-磺酸。
6.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述场效应传输层(4)的材质为P型半导体材料，所述P型半导体材料为并五苯，并四苯，酞菁铜，N, N’ - 二苯基-N, N’ - (1-萘基)-1, I，-联苯-4，4’ - 二胺，3-己基取代聚噻吩或P型硅。
7.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述场效应传输层(4)的材质为η型半导体材料，所述P型半导体材料为3’ -苯基-3’ H-环丙并[18，37] [5，6]富勒烯-C84-D2D-3’ - 丁酸甲酯，氧化锌，溴甲酚紫，富勒烯，η型硅。
8.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述发光层(3)的材质为有机发光材料，所述有机发光材料为喹啉铝，9，9-二正辛基芴-苯并[2, 1,3]噻二唑共聚物，聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)_1，4-苯撑乙烯撑]。
9.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述漏电极(2)的材质为低功函数材料，所述低功函数材料为银、铝、锂、钙或镁。
10.根据权利要求1所述的一种单极型有机发光场效应晶体管，其特征在于:所述源电极(I)的材质为高功函数材料，所述高功函数材料为金、钼、铜、硒、氧化铟锡。
【文档编号】H01L51/05GK103956433SQ201410216919
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】伊然, 崔少波, 胡煜峰, 娄志东, 侯延冰, 滕枫 申请人:北京交通大学