【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及性能改进的有机薄膜晶体管。更具体地说，本专利技术涉及具有取代并苯半导体和在半导体与栅电介质间具有自组装单层的有机薄膜晶体管。
技术介绍
对于各种应用如低成本电子设备而言，有机半导体是非常引人关注的。可合成有机物以具有大量器件所必需的电子性能，并且有机物还能被构造以允许低成本轧制处理，这是目前晶体硅微电子器件不能进行的。有机电子器件的一个关注领域是在有机半导体和另一个器件层之间形成的界面的质量。控制半导体/介质界面的已有努力包括在氧化硅表面上使用六甲基二硅氮烷(HMDS)和硅烷偶联剂。已利用真空中长时间的复合沉积处理，将十八烷基三氯硅烷(OTS)涂覆到热生长的二氧化硅栅电介质材料上，从而影响晶体管性能。在这种处理中使用的材料具有几个缺点，它们包括对气氛中和介质层表面上的水敏感性、由于材料内部的交联与对介质层的键合反应竞争导致的不稳定性，和难于获得可再现的膜性能。EP 1041652 A2描述了利用几种表面处理为薄膜晶体管(TFT)提高溶液浇注的低聚噻吩在SiOx上的晶体区域大小，但测得的迁移率值一般低于未处理的对照物。专利技术概述简而言之，本专利技...
【技术保护点】
一种有机薄膜晶体管（ＯＴＦＴ），该晶体管包括插入在栅电介质和有机半导体层之间的自组装单层，单层为栅电介质与自组装单层母体反应的产物，该母体包括具有下式的组分：Ｘ－Ｙ－Ｚ↓［ｎ］其中Ｘ为Ｈ或ＣＨ↓［３］；Ｙ为直链或支链Ｃ↓［５ ］－Ｃ↓［５０］脂族或环脂族连接基团，或包括芳族基团和Ｃ↓［３］－Ｃ↓［４４］脂族或环脂族连接基团的直链或支链Ｃ↓［８］－Ｃ↓［５０］基团；Ｚ选自－ＰＯ↓［３］Ｈ↓［２］、－ＯＰＯ↓［３］Ｈ↓［２］、苯并三唑基（－Ｃ↓［６］Ｈ↓［４］Ｎ↓［３］）、苯并三唑基羰基氧（－ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ↓［６］Ｈ↓［４］Ｎ↓［３］）、苯并三唑基...
【技术特征摘要】
US 2002-3-7 10/094,0071.一种有机薄膜晶体管(OTFT)，该晶体管包括插入在栅电介质和有机半导体层之间的自组装单层，单层为栅电介质与自组装单层母体反应的产物，该母体包括具有下式的组分X-Y-Zn其中X为H或CH3；Y为直链或支链C5-C50脂族或环脂族连接基团，或包括芳族基团和C3-C44脂族或环脂族连接基团的直链或支链C8-C50基团；Z选自-PO3H2、-OPO3H2、苯并三唑基(-C6H4N3)、苯并三唑基羰基氧(-OC(＝O)C6H4N3)、苯并三唑基氧(-O-C6H4N3)、苯并三唑基氨基(-NH-C6H4N3)、-CONHOH、-COOH、-OH、-SH、-COSH、-COSeH、-C5H4N、-SeH、-SO3H、-NC、-SiCl(CH3)2、-SiCl2CH3、氨基和氧膦基；n为1、2或3，条件是当Z为-SiCl(CH3)2或-SiCl2CH3时，n＝1；且其中有机半导体层包括选自以下的材料被至少一个给电子基团、卤原子或它们的组合取代的并苯，或任选地被至少一个给电子基团、卤原子或它们的组合取代的苯并-稠合的并苯或聚苯并-稠合的并苯。2.如权利要求1所述的OTFT，其中至少一个给电子基团选自烷基、烷氧基、或硫代烷氧基，并具有1至24个碳原子。3.如权利要求1所述的OTFT，其阈电压在约-25和25V之间，亚阈值斜率低于约10V/10(绝对值)，开/关比为至少约104，载流子迁移率比构造相同但没有自组装单层的对比OTFT提高至少约25％、至少约50％、或至少约100％。4.如权利要求1所述的OTFT，其中半导体层包括选自C1-C24烷基、聚烷基、烷氧基或聚烷氧基取代的并苯中的材料。5.如权利要求1所述的OTFT，其中半导体层包括选自C1-C24烷基、聚烷基、烷氧基或聚烷氧基取代的蒽中的材料。6.如权利要求1所述的OTFT，其中半导体层包括选自C1-C24烷基、聚烷基、烷氧基或聚烷氧基取代的并四苯中的材料。7.如权利要求1所述的OTFT，其中半导体层包括选自C1-C24烷基、聚烷基、烷氧基或聚烷氧基取代的并五苯中的材料。8.如权利要求1所述的OTFT，其中至少一个R基团选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、2-甲基己基、2-乙基己基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、或3，5，5-三甲基己基。9.如权利要求1所述的OTFT，其中半导体包括选自1-甲基蒽、2-甲基蒽、1，2-二甲基蒽、2，3-二甲基蒽、2，3，6，7-四甲基蒽、1，2，3，4-四甲基蒽、2-乙基蒽、2，6-二乙基蒽、2-己基蒽、2，6-二己基蒽、1-甲基并四苯、2-甲基并四苯、2，3-二甲基并四苯、2，8-二甲基并四苯、2，3，9，10-四甲基并五苯、2-乙基并四苯、2，8-二乙基并五苯、2，9-二乙基并五苯、2-己基并四苯、2-壬基并四苯、1-甲基并五苯、2-甲基并五苯、2，6-二烷基蒽、2，8-二烷基并四苯、2，3-二烷基并五苯、2，9-二烷基并五苯、2，10-二烷基并五苯、2-乙基并五苯、2，10-二烷氧基并五苯、2，3，9，10-四烷基并五苯、1，4，8，11-四烷氧基并五苯、或1，2，3，4，8，9，10，11-八烷基并五苯、二苯并[de，qr]并四苯、zethrene、二苯并[de，st]并五苯和二苯并[de，uv]并五苯中的材料；其中每个式中的所述烷基或烷氧基具有1至24个碳原子。10.如权利要求1所述的OTFT，其中半导体包括选自2，3-二甲基并五苯、2，9-二甲基并五苯、2，10-二甲基并五苯、2，10-二甲氧基并五苯、2，3，9，10-四甲基并五苯、1，4，8，11-四甲氧基并五苯、或1，2，3，4，8，9，10，11-八甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：特伦斯P史密斯，拉里D伯德曼，蒂莫西D邓巴，马克J佩勒瑞特，汤米W凯利，道恩V梅耶斯，丹尼斯E沃格尔，基姆M沃格尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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