半导体和由其产生的电子器件制造技术

本发明专利技术公开了包含通式（Ⅰ）、通式（Ⅱ）的聚合物或其混合物或异构体的电子器件，其中每个Ｒ↓［１］到Ｒ↓［１０］独立地是氢、烷基、芳基、烷氧基、卤素、芳基烷基、氰基或硝基，条件是Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］不包括卤素、硝基和氰基；ａ和ｂ表示环的数目；和ｎ表示重复基团或部分的数目。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及在此举例说明的通式的并例如从下述单体产生的半导体，该单体包含主要为稳定性的两个叔胺和两个噻吩并基团，制备方法和其用途。更具体地，本公开内容在实施方案中涉及在此举例说明的通式的并例如从下述单体产生的新聚合物，该单体包含主要为稳定性的两个叔胺和在单体每个端点的两个噻吩并基团，它允许例如在聚合之后延长聚合物共轭，并且其可以选择为有机电子器件，如薄膜晶体管中可溶液加工和基本稳定的信道半导体。
技术介绍
存在采用在此举例说明的通式的半导体制造的所需电子器件，如薄膜晶体管、TFT，并且该半导体具有优异的溶剂溶解度，且可以是可溶液加工的；并且该器件具有机械耐用性和结构柔性，这是在塑料基材上制造柔性TFT所需的特性。柔性TFT能够实现具有结构柔性和机械耐用性特性的电子器件的设计。塑料基材与在此举例说明的通式的并例如从下述单体产生的半导体的一起使用可将传统刚性硅TFT转变成机械上更耐用和结构柔性的TFT设计，所述单体包含主要为稳定性的两个叔胺和例如两个噻吩并基团。这对大面积器件如大面积图像传感器、电子纸和其它显示介质有特别的价值。同样，选择在此举例说明的通式的并例如从下述单体产生的p-型半导体用于低端微电子集成电路逻辑元件，如智能卡、射频识别(RFID)标记和记忆/存储器件可增强它们的机械耐用性和因此它们的使用寿命，所述单体包含主要为稳定性的在聚合物单体单元的中心部分的两个叔胺，和用于延长共轭的在聚合物结构单体单元的两个噻吩并末端或终止基团。相信许多半导体材料当暴露于空气时是不稳定的，因为它们由环境氧气氧化掺杂，导致增加的电导率。结果是对于由这些材料制造的器件的大切断电流和因此低的电流开/关比。因此，采用许多这种材料通常在材料加工和器件制造期间采取严格的预防措施以排除环境氧以避免或最小化氧化掺杂。这些预防措施增加制造成本，因此抵消某些半导体TFT作为无定形硅技术的经济替代的吸引力，特别是对于大面积器件。在本公开内容的实施方案中避免或最小化这些和其它缺点。由在此举例说明的通式的p-型半导体聚合物制造的TFT在功能和结构上可以比常规硅更为需要，在于它们可提供机械耐用性、结构柔性和能够直接引入到器件的有源介质上的可能性，因此提高对于运输性的器件致密度。同样，许多已知的基于小分子或低聚物的TFT器件依赖于困难的真空沉积技术而制造。选择真空沉积主要是由于选择的材料是不溶性的或它们借助旋涂、溶液流延或压印的溶液加工通常不提供均匀的薄膜。此外，真空沉积也可能涉及对于大面积格式难以获得一致的薄膜质量。聚合物TFT，如由立体规则组分，例如立体规则聚(3-烷基噻吩-2，5-二基)由溶液工艺制造的那些尽管提供了一定的迁移率，但受限于它们在空气中氧化掺杂的倾向。对于实用的低成本TFT设计，因此有价值的是具有既稳定又可溶液加工的半导体材料，并且其中其性能不受环境氧的消极影响，例如采用聚(3-烷基噻吩-2，5-二基)产生的TFT对空气非常敏感。从这些材料制造的TFT在环境条件下通常显示大的切断电流、非常低的电流开/关比，并且它们的性能特性快速劣化。
技术实现思路
在此公开如下实施方案。方案1.一种包括半导体的电子器件，该半导体选自通式(I)、通式(II)或其混合物的至少一种， 其中每个R1到R10独立地是氢、烷基、芳基、烷氧基、卤素、芳基烷基、氰基或硝基，条件是R1和R2不包括卤素、硝基和氰基；a和b表示环的数目；和n表示重复基团或部分的数目。方案2.根据方案1的器件，其中n表示约2-约5000或2-约2000的数字。方案3.根据方案1的器件，其中n表示约100-约1000的数字。方案4.根据方案1的器件，其中n表示2-约50的数字。方案5.根据方案1的器件，其中R1到R10的至少一个是烷基。方案6.根据方案1的器件，其中R1到R10的至少一个是芳基。方案7.根据方案1的器件，其中R3到R10的至少一个是卤素。方案8.根据方案1的器件，其中R3到R10的至少一个是氰基或硝基。方案9.根据方案1的器件，其中R1和R2独立地是十二烷基、戊基苯基或辛基苯基。方案10.根据方案1的器件，其中所述半导体是任选地由下述单体产生的p-型半导体，该单体包含两个叔胺和两个噻吩并基团，并且该p-型半导体具有如下通式的结构 其中R1到R6的至少一个是烷基或芳基，和n是2-约100的数字。方案11.根据方案1的器件，其中每个R是包含6-约36个碳原子的芳基。方案12.根据方案1的器件，其中烷基和烷氧基包含1-约25个碳原子，并且卤素是氯、氟、碘或溴。方案13.根据方案1的器件，其中烷基或烷氧基包含约1-约12个碳原子。方案14.根据方案1的器件，其中n是约10-约200或约20-约100的数字。方案15.根据方案1的器件，其中n是约50。方案16.根据方案1的器件，其中芳基包含6-约48个碳原子。方案17.根据方案1的器件，其中芳基包含6-约18个碳原子。方案18.根据方案1的器件，其中所述半导体具有通式I的结构。方案19.根据方案1的器件，其中所述半导体具有通式II的结构。方案20.一种薄膜晶体管，器件由如下部分构成基材、栅电极、栅电介质层、源电极和漏电极、及与源/漏电极和栅电介质层接触的由如下通式的至少一种组分或其混合物构成的半导体层 其中每个R1到R10独立地是氢、烷基、芳基、烷氧基、卤素、芳基烷基、氰基或硝基，条件是R1和R2不包括卤素、硝基和氰基；a和b表示环的数目；和n表示重复基团或部分的数目。方案21.根据方案20的器件，其中烷基是丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基或二十烷基。方案22.根据方案20的器件，其中所述半导体具有如下可供选择的通式的结构 其中R1到R6的至少一个是烷基、芳基或芳基烷基，和n是2-约200的数字。方案23.根据方案20的器件，其中所述半导体具有如下通式的结构 其中n是2-约100。方案24.根据方案20的器件，其中所述基材是聚酯、聚碳酸酯或聚酰亚胺的塑料片；所述栅、源和漏电极各自独立地由银、金、镍、铝、铬、铂或氧化铟钛或导电聚合物构成；和所述栅电介质层由无机氮化物或氧化物、或有机聚合物、氮化硅、氧化硅构成。方案25.根据方案20的器件，其中所述半导体由旋涂、压印、丝网印刷或喷墨印刷的溶液工艺沉积。方案26.一种包括半导体组分的电子器件，并且其中该器件是薄膜晶体管，且该组分选自如下物质或其混合物 其中R1到R10的至少一个是合适的烃；a和b表示环的数目；和n表示重复单元的数目。方案27.根据方案1的器件，其中所述芳基烷基包含7-约37个碳原子。方案28.根据方案1的器件，其中所述R1到R10是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、羟基甲基、羟基乙基、羟基丙基、羟基丁基、羟基戊基、羟基己基、羟基庚基、羟基辛基、羟基壬基、羟基癸基、羟基十一烷基、羟基十二烷基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、甲氧基辛基、三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括半导体的电子器件，该半导体选自通式（Ⅰ）、通式（Ⅱ）或其混合物的至少一种，　　　　＊＊＊　　　　其中每个Ｒ↓［１］到Ｒ↓［１０］独立地是氢、烷基、芳基、烷氧基、卤素、芳基烷基、氰基或硝基，条件是Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］不包括卤素、硝基和氰基；ａ和ｂ表示环的数目；和ｎ表示重复基团或部分的数目。

【技术特征摘要】
US 2006-4-6 11/3991411.一种包括半导体的电子器件，该半导体选自通式(I)、通式(II)或其混合物的至少一种， 其中每个R1到R10独立地是氢、烷基、芳基、烷氧基、卤素、芳基烷基、氰基或硝基，条件是R1和R2不包括卤素、硝基和氰基；a和b表示环的数目；和n表示重复基团或部分的数目。2.根据权利要求1的器件，其中n表示约2-约5000，或2-约2000，或约100-约1000，或2-约50的数字。3.根据权利要求1的器件，其中所述半导体是任选地由下述单体产生的p-型半导体，该单体包含两个叔胺和两个噻吩并基团，并且该p-型半导体具有如下通式的结构 其中R1到R6的至少一个是烷基或芳基，和n是2-约100的数字。4.根据权利要求1的器件，其中n是约10-约200的数字，和其中所述半导体具有通式I的结构。5.一种薄膜晶体管，由如下部分构成基材、栅电极、栅电介质层、源电极和漏电极、及与源/漏电极和栅电介质层接触的由通式(I)和(II)的至少一种组分或其混合物构成的半导体层6.根据权利要求5的薄膜晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y吴，P刘，BS翁，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]