一種用于半導體器件的雙電荷注入層的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于半導體器件技術領域，尤其涉及一種用于半導體器件的雙電荷注入層的制備方法。
【背景技術】
[0002]在有機半導體功能器件的制備中，如何提高基片表面的功函數，從而降低空穴注入的勢皇，一直以來都是研究的熱點問題。傳統的做法都是通過制備過渡金屬氧化物薄膜來實現這一目的，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半導體實用化器件的制備與發展。隨著有機半導體器件制備工藝的快速發展，其濕法制備的工藝應運而生。但是此種制備有機半導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薄膜層的制備時的互溶問題。
[0003]本發明設計采用了油性溶液旋轉涂布與水性溶液旋轉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。
【發明內容】
[0004]解決的技術問題:針對現有的薄膜沉積方法對設備的要求高、能耗大、材料利用率低以及相鄰有機薄膜層易互溶的缺點，本發明提供一種用于半導體器件的雙電荷注入層的制備方法。
[0005]技術方案:一種用于半導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中臭氧處理20min，然后用步驟(I)中得到的溶液A通過旋轉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:本發明提供的一種用于半導體器件的雙電荷注入層的制備方法，具有以下有益效果:
1.本發明制作工藝簡單便捷，設備要求低，在大氣條件中即可進行制備操作，毋須采用昂貴的真空蒸鍍設備，成本低廉，大大降低了半導體器件的生產成本，便于大規模的生產制造；
2.本發明采用水作為溶劑，綠色環保無污染，符合環境友好型材料制備工藝；
3.本發明所用的材料溶解性強，薄膜厚度可通過溶液濃度、旋轉涂布的速度、時間等因素調控，均勻性和平整性好，薄膜質量高，能有效修飾基片表面缺陷；
4.本發明所用油性-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光層分隔開，巧妙的解決了溶液法制備半導體器件中容易產生的互溶問題。
【附圖說明】
[0011]圖1為采用實施例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。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
一種用于半導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玻璃基板進行標準化清洗；
(2)將HAT-CN和F4-TCNQ以質量比為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中臭氧處理20min，然后用步驟(2)中得到的溶液A通過旋轉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，即為用于半導體器件的雙電荷注入層。
[0016]實施例2
一種用于半導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玻璃基板進行標準化清洗；
(2)將HAT-CN和F4-TCNQ以質量比為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中臭氧處理20min，然后用步驟(2)中得到的溶液A通過旋轉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通過旋轉涂布的方法均勻的涂布在第三步得到的油性薄膜表面