一種用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在有機(jī)半導(dǎo)體功能器件的制備中，如何提高基片表面的功函數(shù)，從而降低空穴注入的勢皇，一直以來都是研究的熱點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的做法都是通過制備過渡金屬氧化物薄膜來實(shí)現(xiàn)這一目的，而且往往是采取真空蒸鍍的方式來完成薄膜的沉積，但此種薄膜沉積方法對設(shè)備的要求高，能耗大，材料利用率低，人員操作要求苛刻，同時此種方法局限了大面積有機(jī)半導(dǎo)體實(shí)用化器件的制備與發(fā)展。隨著有機(jī)半導(dǎo)體器件制備工藝的快速發(fā)展，其濕法制備的工藝應(yīng)運(yùn)而生。但是此種制備有機(jī)半導(dǎo)體器件的方法也仍然存在很多問題，而其中最亟待解決的問題就是相鄰有機(jī)薄膜層的制備時的互溶問題。
[0003]本發(fā)明設(shè)計(jì)采用了油性溶液旋轉(zhuǎn)涂布與水性溶液旋轉(zhuǎn)涂布相間成膜的方式，形成雙電荷注入層，來解決上述存在的諸多不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有的薄膜沉積方法對設(shè)備的要求高、能耗大、材料利用率低以及相鄰有機(jī)薄膜層易互溶的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層的制備方法。
[0005]技術(shù)方案:一種用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層的制備方法，該方法的步驟如下:
(1)將HAT-CN和F4-TCNQ以質(zhì)量比為1:(2_6)的比例混合溶于丙酮中，待完全溶解后靜置l-2h，得到溶液A，其中溶液A中HAT-CN和F4-TCNQ的總濃度為2mg/mL;
(2)將CuPc和MoO3分別溶于水中制成水溶液，在大氣環(huán)境下分別攪拌1h后，以體積比1:1的比例混合，靜置l_2h，得到溶液B，其中CuPc和MoO3水溶液的濃度分別為4mg/mL和Img/mL；
(3)將待涂布的基板放置于紫外臭氧機(jī)中臭氧處理20min，然后用步驟(I)中得到的溶液A通過旋轉(zhuǎn)涂布的方法均勻的涂布在基板表面，并在60°C的溫度下退火15min，此時基板表面形成一層油性薄膜；
(4)將步驟(2)中得到的溶液B通過旋轉(zhuǎn)涂布的方法均勻的涂布在第三步得到的油性薄膜表面，并在150°C的溫度下退火15min，此時ITO基片表面形成了油性-水性雙注入層的薄膜，即為用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層。
[0006]上述所述的步驟(I)中將HAT-CN和F4-TCNQ以質(zhì)量比為1:4的比例混合溶于丙酮中。
[0007]上述所述的步驟(I)中完全溶解后靜置時間為1.5h。
[0008]上述所述的步驟(2)中靜置時間為1.5h。
[0009 ]上述所述的步驟(3 )中的基板為單晶硅基板或ITO玻璃基板。
[0010]有益效果:本發(fā)明提供的一種用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層的制備方法，具有以下有益效果:
1.本發(fā)明制作工藝簡單便捷，設(shè)備要求低，在大氣條件中即可進(jìn)行制備操作，毋須采用昂貴的真空蒸鍍設(shè)備，成本低廉，大大降低了半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)成本，便于大規(guī)模的生產(chǎn)制造；
2.本發(fā)明采用水作為溶劑，綠色環(huán)保無污染，符合環(huán)境友好型材料制備工藝；
3.本發(fā)明所用的材料溶解性強(qiáng)，薄膜厚度可通過溶液濃度、旋轉(zhuǎn)涂布的速度、時間等因素調(diào)控，均勻性和平整性好，薄膜質(zhì)量高，能有效修飾基片表面缺陷；
4.本發(fā)明所用油性-水性雙空穴注入層，大大提高了空穴的注入效率，且水性注入層有效的將油性注入層和發(fā)光層分隔開，巧妙的解決了溶液法制備半導(dǎo)體器件中容易產(chǎn)生的互溶問題。
【附圖說明】
[0011]圖1為采用實(shí)施例1、對比例I和對比例2制備得到的電荷注入層制備的OLED器件的電壓-電流密度曲線圖。
[0012]圖2為采用實(shí)施例1、對比例I和對比例2制備得到的電荷注入層制備的OLED器件的電壓-亮度曲線圖。
[0013]圖3為采用實(shí)施例1、對比例I和對比例2制備得到的電荷注入層制備的OLED器件的電流密度-電流效率曲線圖。
[0014]圖4為采用實(shí)施例1、對比例I和對比例2制備得到的電荷注入層制備的OLED器件的電流密度-功率效率曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
一種用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層的制備方法，該方法的步驟如下:
(1)將ITO玻璃基板進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化清洗；
(2)將HAT-CN和F4-TCNQ以質(zhì)量比為1:4的比例混合溶于丙酮中，待完全溶解后靜置1.5h，得到溶液A，其中溶液A中HAT-CN和F4-TCNQ的總濃度為2mg/mL;
(3)將CuPc和MoO3分別溶于水中制成水溶液，在大氣環(huán)境下分別攪拌1h后，以體積比1:1的比例混合，靜置1.5h，得到溶液B，其中CuPc和MoO3水溶液的濃度分別為4mg/mL和Img/mL；
(4)將待涂布的基板放置于紫外臭氧機(jī)中臭氧處理20min，然后用步驟(2)中得到的溶液A通過旋轉(zhuǎn)涂布的方法均勻的涂布在基板表面，并在60°C的溫度下退火15min，此時基板表面形成一層油性薄膜；
(5 )將步驟(3 )中得到的溶液B通過旋轉(zhuǎn)涂布的方法均勻的涂布在第三步得到的油性薄膜表面，并在150°C的溫度下退火15min，此時ITO基片表面形成了油性-水性雙注入層的薄膜，即為用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層。
[0016]實(shí)施例2
一種用于半導(dǎo)體器件的雙電荷注入層的制備方法，該方法的步驟如下: (1)將ITO玻璃基板進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化清洗；
(2)將HAT-CN和F4-TCNQ以質(zhì)量比為1:2的比例混合溶于丙酮中，待完全溶解后靜置1.5h，得到溶液A，其中溶液A中HAT-CN和F4-TCNQ的總濃度為2mg/mL;
(3)將CuPc和MoO3分別溶于水中制成水溶液，在大氣環(huán)境下分別攪拌1h后，以體積比1:1的比例混合，靜置1.5h，得到溶液B，其中CuPc和MoO3水溶液的濃度分別為4mg/mL和Img/mL；
(4)將待涂布的基板放置于紫外臭氧機(jī)中臭氧處理20min，然后用步驟(2)中得到的溶液A通過旋轉(zhuǎn)涂布的方法均勻的涂布在基板表面，并在60°C的溫度下退火15min，此時基板表面形成一層油性薄膜；
(5 )將步驟(3 )中得到的溶液B通過旋轉(zhuǎn)涂布的方法均勻的涂布在第三步得到的油性薄膜表面