一种晶体管的全印刷方法技术

本发明专利技术公开了一种晶体管的全印刷方法，包括：获取基材，在所述基材上滴加导电墨水，并覆上模板，一次印刷栅极；在所述模板与所述基材之间注入绝缘墨水，原位二次印刷介电层；在所述模板与所述基材之间注入半导体墨水，原位三次印刷半导体层；揭开模板，将所述基材旋转90

【技术实现步骤摘要】
一种晶体管的全印刷方法


[0001]本专利技术属于微纳制造领域，特别是涉及一种晶体管的全印刷方法。

技术介绍

[0002]晶体管是由源电极、漏电极、栅电极、绝缘层和半导体层构成的一类电子元器件。晶体管的制备方法包括原子层沉积、分子束外延、磁控溅射法和溶液法。其中，溶液法因其工艺简单、加工温度低、生产成本低等优势，近年来得到迅速发展。
[0003]目前溶液法制备晶体管主要包含喷墨打印、丝网印刷、旋涂等方法，在精度方面亟待提升。模板辅助印刷法，通过精确调控模板
‑
墨滴
‑
基材三明治结构中墨滴的收缩，可控印刷微纳结构，是微纳功能器件制备的高效方法，有望进一步推进微电子元件的制造工艺。
[0004]因此，亟需发展一种高精度全印刷方法制造晶体管。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种晶体管的全印刷方法，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种晶体管的全印刷方法，包括以下步骤：
[0007]获取基材，在所述基材上滴加导电墨水，并覆上模板，一次印刷栅极；
[0008]在所述模板与所述基材之间注入绝缘墨水，原位二次印刷介电层；
[0009]在所述模板与所述基材之间注入半导体墨水，原位三次印刷半导体层；
[0010]揭开模板，将所述基材旋转90
°
，滴加导电墨水，覆上模板，印刷源极和漏极。
[0011]可选地，所述模板中的图案为一维硅柱阵列，诱导负载功能材料的墨滴自组装为特定微纳结构。
[0012]可选地，基材包括硅片、二氧化硅片、玻璃片、石英片、铁片、铜片、PDMS膜、PET薄膜、PS薄膜、PU薄膜、PI薄膜、铝片、氧化铝片中的一种。
[0013]可选地，所述导电墨水为铂金纳米颗粒、金纳米颗粒、铜纳米颗粒、银纳米颗粒、镍纳米颗粒、金纳米线、银纳米线、铜纳米线、液态金属、碳纳米管、石墨烯、石墨炔、富勒烯、3，4
‑
乙烯二氧噻吩、聚3，4
‑
乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐、聚[双(4
‑
苯基)(2,4,6
‑
三甲基苯基)胺]、聚(3
‑
己基噻吩
‑
2,5
‑
二基)、四[N,N
‑
二(4
‑
甲氧基苯基)氨基]螺二芴、酞菁蓝或[6,6]‑
苯基C61丁酸甲酯中的一种或多种。
[0014]可选地，所述绝缘墨水为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氯乙烯、氧化锆、氧化铪中的一种或多种。
[0015]可选地，所述半导体墨水包括并五苯、富勒烯、聚芴、聚噻吩、氧化镓铟中的一种或多种。
[0016]本专利技术的技术效果为：
[0017]本专利技术采用模板辅助印刷方法制备晶体管，制备简单，精度准度高。通过模板辅助印刷方法，原位印刷导电层、介电层、半导体层，实现了晶体管的可控全印刷制备。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0019]图1是本专利技术实施例中晶体管的制备示意图；
[0020]图2是本专利技术实施例中晶体管的截面结构示意图；
[0021]附图标记：1
‑
1模板；1
‑
2功能层；1
‑
3基材；2
‑
1源极；2
‑
2半导体层；2
‑
3介电层；2
‑
4栅极。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0023]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0024]实施例一
[0025]如图1
‑
2所示，本实施例中提供一种晶体管的全印刷方法，包括：
[0026]参见图1所示，模版诱导纳米功能材料进行图案化，实现晶体管的印刷，制备过程分为以下四步。
[0027](1)在基材上滴加金纳米颗粒墨水，覆上模板，置于60℃烘箱中组装2小时，一次印刷栅极；
[0028](2)向(1)中模板与基材之间注入氧化铪墨水，置于80℃烘箱中组装6小时，原位二次印刷介电层；
[0029](3)向(2)中模板与基材之间注入2,8
‑
二氟
‑
5,11
‑
双(三乙基甲硅烷基乙炔基)蒽噻吩(diF
‑
TES
‑
ADT)墨水，置于60℃烘箱中组装12小时，原位三次印刷半导体层；
[0030](4)揭开模板，将基材旋转90
°
，滴加金纳米颗粒墨水，覆上模板，置于60℃烘箱中组装1小时，印刷源极和漏极。
[0031]其结构示意图如图2所示。
[0032]实施例二
[0033]本实施例提供了一种模板辅助印刷方法，通过精确控制微流体在三维空间的收缩，诱导自组装多种功能材料，包括导电层、半导体层、介电层，该方法包括如下步骤：
[0034](1)在基材上滴加导电墨水，覆上模板，一次印刷栅极；
[0035](2)向(1)中模板与基材之间注入绝缘墨水，原位二次印刷介电层；
[0036](3)向(2)中模板与基材之间注入半导体墨水，原位三次印刷半导体层；
[0037](4)揭开模板，将基材旋转90
°
，滴加导电墨水，覆上模板，印刷源极和漏极。
[0038]根据本专利技术实施例，所述步骤(1)模板图案为一维硅柱阵列，诱导负载功能材料的墨滴自组装为特定微纳结构。
[0039]根据本专利技术实施例，所述步骤(1)基材包括硅片、二氧化硅片、玻璃片、石英片、铁片、铜片、PDMS膜、PET薄膜、PS薄膜、PU薄膜、PI薄膜、铝片、氧化铝片中的一种。
[0040]根据本专利技术实施例，所述步骤(1)和步骤(4)导电材料墨水为铂金纳米颗粒、金纳
米颗粒、铜纳米颗粒、银纳米颗粒、镍纳米颗粒、金纳米线、银纳米线、铜纳米线、液态金属、碳纳米管、石墨烯、石墨炔、富勒烯、3，4
‑
乙烯二氧噻吩(PEDOT)、聚3，4
‑
乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)、聚[双(4
‑
苯基)(2,4,6
‑
三甲基苯基)胺](PTAA)、聚(3
‑
己基噻吩
‑
2,5
‑
二基)(P3HT)、四[N,N
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体管的全印刷方法，其特征在于，包括以下步骤：获取基材，在所述基材上滴加导电墨水，并覆上模板，一次印刷栅极；在所述模板与所述基材之间注入绝缘墨水，原位二次印刷介电层；在所述模板与所述基材之间注入半导体墨水，原位三次印刷半导体层；揭开模板，将所述基材旋转90
°
，滴加导电墨水，覆上模板，印刷源极和漏极。2.根据权利要求1所述的晶体管的全印刷方法，其特征在于，所述模板中的图案为一维硅柱阵列，在溶剂蒸发过程中诱导墨滴在三维空间收缩，功能材料自组装为特定微纳结构。3.根据权利要求1所述的晶体管的全印刷方法，其特征在于，基材采用硅片、二氧化硅片、玻璃片、石英片、铁片、铜片、PDMS膜、PET薄膜、PS薄膜、PU薄膜、PI薄膜、铝片、氧化铝片中的一种。4.根据权利要求1所述的晶体管的全印刷方法，其特征在于，所述导电墨水为铂金纳米颗粒、金纳米颗粒、铜纳米颗粒、银纳米颗粒、镍纳米颗粒、金纳米线、银纳米线、铜纳米线、液态金属、碳纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋延林，李小新，殷文钢，陈思思，谢红飞，苏萌，
申请(专利权)人：北京中科纳通电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：