專利名稱：有機(jī)薄膜晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)薄膜晶體管及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及包含有機(jī)硅烷化合物薄膜的有機(jī)薄膜晶體管及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)提出了使用基于有機(jī)半導(dǎo)體的晶體管的集成電路技術(shù)。上述技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造方法簡單且與柔性基板相容。這些優(yōu)點(diǎn)預(yù)計可被用在適合諸如智能卡、電子標(biāo)簽和顯示器之類應(yīng)用的低成本集成電路技術(shù)中。
目前，真空蒸鍍法和涂敷法是已知的可以在用有機(jī)半導(dǎo)體制造薄膜晶體管(TFT)時使用的薄膜形成法。這些薄膜形成法使得以低成本生產(chǎn)大規(guī)模器件成為可能，也使得將形成薄膜的工藝溫度降低到較低水平成為可能。因此，在使用有機(jī)半導(dǎo)體的TFT(下稱有機(jī)TFT)的情況下，有利的是對可用作基板的材料較少局限。
日本未經(jīng)審查的特許公開2003-253265(專利文獻(xiàn)1)揭示了一種有機(jī)TFT示例。該專利文獻(xiàn)描述的有機(jī)TFT的結(jié)構(gòu)示于圖5。圖5顯示了一種包括柵電極2、柵絕緣膜3、源/漏電極(5，7)、以及形成在基板1上的半導(dǎo)體層6(有機(jī)薄膜)的TFT。這一TFT是這樣獲得的在基板1的一個部分上形成柵電極2；用柵極絕緣薄膜3覆蓋柵電極2和基板1；在對應(yīng)于柵電極2的區(qū)域構(gòu)成夾層(sandwiching)的同時，在柵極絕緣薄膜3上形成源/漏電極(5，7)；以及用半導(dǎo)體層6覆蓋源/漏電極(5，7)和柵極絕緣薄膜3。
用于半導(dǎo)體層作為p性半導(dǎo)體層的材料的例子可以是選自以下的材料并五苯、并四苯、噻吩、酞菁、它們在末端具有取代基的衍生物、以及以下聚合物聚噻吩、聚亞苯基、聚(亞苯基亞乙烯基)、聚芴、以及它們在末端或側(cè)鏈上有取代基的衍生物，而作為n型半導(dǎo)體層的材料是選自以下的材料苝四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、氟代酞菁、以及它們在末端有取代基的衍生物。
總體而言，有機(jī)TFT的運(yùn)行做如下假定。
當(dāng)電壓是施加于柵電極時，柵極電壓導(dǎo)致在柵極絕緣薄膜的界面一側(cè)上的在半導(dǎo)體層中通過柵電極的費(fèi)米能級的變化而發(fā)生能帶偏移(bend of band)。這種能帶偏移導(dǎo)致大量的正電荷作為載流子從源/漏電極注入，在柵極絕緣薄膜界面?zhèn)壬系陌雽?dǎo)體層中形成高表面電荷密度的區(qū)域，即，形成一個載流子的聚集層。
另一方面，通過在柵電極上施加反向偏壓，電荷在其中被消除的耗盡層形成在柵極絕緣薄膜界面?zhèn)壬系陌雽?dǎo)體層中。
有機(jī)TFT是通過改變在源電極與漏電極之間流動的電流值來運(yùn)行的，電流的改變是借助以此類方式的柵極電壓通過溝道的電導(dǎo)控制來進(jìn)行。
這里，雖然半導(dǎo)體層中的載流子在晶粒之間的轉(zhuǎn)移受到抑制，但是，在晶粒內(nèi)部相鄰分子之間跳躍時，由于結(jié)晶性即周期性結(jié)構(gòu)的形成，載流子的傳送是迅速的。
然而，在實(shí)際有機(jī)TFT制造/評估中，半導(dǎo)體層往往是用無機(jī)氧化物如SiO2作為實(shí)際絕緣薄膜并且在柵極絕緣薄膜上氣相沉積一種有機(jī)半導(dǎo)體材料如并五苯來形成的。
諸如并五苯之類的材料強(qiáng)烈地受到構(gòu)成柵極絕緣薄膜的無機(jī)氧化物的影響，其有機(jī)材料特有的層疊(stacking)特性受到阻礙，造成的問題是，在鄰近柵極絕緣薄膜界面的半導(dǎo)體層即，載流子聚積層的結(jié)晶度降低。
此外，含有無機(jī)氧化物的柵極絕緣薄膜的表面能高，因此，在薄膜生長工藝過程中，基板上分子的擴(kuò)散受到抑制。因此，形成許多吸附點(diǎn)，其結(jié)果是，只能形成包含小晶粒尺寸的晶粒且結(jié)晶度差的薄膜。
半導(dǎo)體層結(jié)晶度的降低是對器件特性有相當(dāng)影響的一個因素。
據(jù)報道(IEEE Electron Device Lett.，18，606，1997年非專利文獻(xiàn)1)，晶粒尺寸大的半導(dǎo)體層是通過用十八烷基三氯硅烷(OTS)處理柵極絕緣膜以抑制結(jié)晶度的降低并因此調(diào)節(jié)柵極絕緣膜的表面能來產(chǎn)生的。
此外，總體而言，在界面中，源/漏電極及有機(jī)薄膜的不同材料直接彼此接觸，產(chǎn)生了能壘。因此，金常被用做構(gòu)成源/漏電極的電極材料，因?yàn)榻鹗且环N相對有機(jī)薄膜的能壘相對較低的材料。
然而，在實(shí)際制造有機(jī)TFT時，如果用無機(jī)氧化物如SiO2作為柵極絕緣膜的材料，因絕緣膜與金之間的粘合不足會造成電極剝離。因此，一般會使用Ti、Cr等制成的薄膜作為金的底涂層以確保兩者之間的粘合。
在這種情況下，底涂層厚度一般約為5到10nm。在有機(jī)TFT的上述機(jī)制中，考慮到有機(jī)薄膜上形成載流子聚積層的區(qū)域距離絕緣膜界面十幾nm或以下，有機(jī)薄膜與底涂層的能壘實(shí)際上是起主導(dǎo)作用的。
這里，以下兩個提議是緩和源/漏電極與有機(jī)薄膜之間的能壘的方法。
一個提議是使用具有導(dǎo)電性的有機(jī)材料(PEDOT/PSS)作為電極材料(AppliedPhysics，70，12，1452，2001年非專利文獻(xiàn)2)。實(shí)際制造了器件，并且確認(rèn)是可以工作的，然而，發(fā)現(xiàn)這些器件的一個缺點(diǎn)，即它們的電阻比使用金屬作為電極材料的器件要高。
為了解決上述問題，提出了另一個提議，即，用巰基丙基三乙氧基硅烷(MPTS)的單分子有機(jī)薄膜作為底涂層并調(diào)節(jié)該底涂層的膜厚度至小于或等于2nm、有效地使用作電極的金和有機(jī)薄膜靠近載流子聚積層，以改善特性的方法(2004年，IEEEInternational Solid-State Circuits Conference 715-718，非專利文獻(xiàn)3)。然而，甚至在該方法中，能壘也不能完全緩解，而且從實(shí)際應(yīng)用的成本角度而言，用金作為電極材料成本上也是不利的。
專利文獻(xiàn)1日本未經(jīng)審查的特許公開2003-258265非專利文獻(xiàn)1IEEE Electron Device Lett.，18，606，1997年非專利文獻(xiàn)2Applied Physics，70，12，1452，2001年非專利文獻(xiàn)32004年，IEEE International Solid-State CircuitConference715-718發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題因?yàn)橛袡C(jī)TFT包括直接形成于柵極絕緣膜上的半導(dǎo)體層，這意味著在某種程度上半導(dǎo)體層在柵極絕緣膜界面上的均勻性成了顯著影響遷移率的因素。然而，半導(dǎo)體層用的適當(dāng)材料以及用此材料形成的半導(dǎo)體層的均勻度均未見報道。
此外，在上述報道中所述的例子也僅僅描述了對絕緣膜作用的抑制，因而并未涉及絕緣膜界面中結(jié)晶度和電特性的控制。
此外，因?yàn)椴⑽凑J(rèn)真考慮采用如氣相沉積或者涂敷加之后續(xù)焙燒之類的方法在柵極絕緣膜上形成的半導(dǎo)體層的均勻性，存在的問題是半導(dǎo)體層所固有的載流子遷移特性沒有充分展示出來。
此外，在有機(jī)TFT中，在彼此直接接觸的金屬電極材料和有機(jī)半導(dǎo)體薄膜材料這兩種材料的界面中產(chǎn)生載流子遷移勢壘。這在一定程度上意味著該勢壘或許會成為相當(dāng)影響器件屬性的因素。然而，在上述報告中所述的例子僅僅描述了對絕緣膜作用的抑制，因而沒有涉及源/漏電極界面中能壘的降低以及電子特性的控制。
解決問題的手段因此，本發(fā)明提供一種有機(jī)TFT，其包括有機(jī)薄膜，經(jīng)一柵極絕緣膜形成于該有機(jī)薄膜一個表面上的柵電極，形成在柵電極的兩側(cè)并在有機(jī)薄膜的一個表面或另一表面上的源/漏電極，以及設(shè)置在有機(jī)薄膜與柵極絕緣膜之間和/或在有機(jī)薄膜與源/漏電極之間的有機(jī)硅烷化合物的膜。
此外，本發(fā)明提供一種上述有機(jī)TFT的制造方法，其包括在有機(jī)薄膜與柵極絕緣膜之間和/或在有機(jī)薄膜與源/漏電極之間形成有機(jī)硅烷化合物膜的步驟。
本發(fā)明的效果本發(fā)明的有機(jī)TFT包括一個在柵極絕緣膜(gate insulating film)與有機(jī)薄膜之間的有機(jī)硅烷化合物膜(固定膜(anchor film))，載流子可以被輸送通過固定膜和有機(jī)薄膜，所以載流子輸送效率提高，可以獲得高器件性能。
此外，可以通過優(yōu)化固定膜的主干部分中的π電子共軛體系分子來控制有機(jī)薄膜的晶體生長。因此，因?yàn)槟軌蛐纬纱缶Я３叽绲挠袡C(jī)薄膜，有機(jī)薄膜的結(jié)晶度得到改善。
此外，對于本發(fā)明的有機(jī)TFT，不受有機(jī)薄膜形成方法的影響，有機(jī)薄膜的結(jié)晶度可以通過固定膜的主干部分中的π電子共軛體系分子與有機(jī)薄膜之間的相互作用來控制。即，不同于常規(guī)的有機(jī)TFT，有機(jī)薄膜的晶粒尺寸不因與基板相互作用的影響而改變。因此，本發(fā)明能提供具有恒定的穩(wěn)定性能的有機(jī)薄膜，因而提供有穩(wěn)定的性能的有機(jī)TFT。
此外，因?yàn)楸景l(fā)明的有機(jī)TFT包括在源/漏電極與有機(jī)薄膜之間的有機(jī)硅烷化合物膜(緩沖膜)，這些電極與有機(jī)薄膜之間的能壘得以降低，其結(jié)果是在不同類型固體的界面中載流子的輸送可有效地進(jìn)行。因此，工作電壓得以降低，本發(fā)明有機(jī)TFT的載流子輸送性能得以改善。


圖1是本發(fā)明的有機(jī)TFT的示意性結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1所示的有機(jī)TFT的柵極絕緣膜、固定膜、和有機(jī)薄膜部分的放大圖。
圖3是本發(fā)明的有機(jī)TFT的示意性結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的另一個有機(jī)TFT的示意性結(jié)構(gòu)圖。
圖5是常規(guī)有機(jī)薄膜晶體管的示意性結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說明1 基板2 柵電極3 柵極絕緣膜4 固定膜5，7 源/漏電極6 有機(jī)薄膜(半導(dǎo)體層)10表示載流子輸送反向的箭頭11表示橫過固定膜/有機(jī)薄膜界面的載流子輸送方向的箭頭41緩沖膜具體實(shí)施方式
(工作原理)本發(fā)明有機(jī)TFT的特性之一是該有機(jī)TFT包括在有機(jī)薄膜與柵極絕緣膜之間和/或在有機(jī)薄膜與源/漏電極之間的有機(jī)硅烷化合物膜。在下文中，對有機(jī)薄膜與柵極絕緣膜之間的有機(jī)硅烷化合物膜的功能和原理以及有機(jī)薄膜與源/漏電極之間的有機(jī)硅烷化合物膜的功能和原理將分開來描述。為方便起見，前一個有機(jī)硅烷化合物膜將被稱作固定膜，而后一個有機(jī)硅烷化合物膜將被稱作緩沖膜。
(a)固定膜本發(fā)明的有機(jī)TFT將根據(jù)圖1和圖2來說明。
圖1所示的有機(jī)TFT顯示的是一種底柵極、底觸點(diǎn)型的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本發(fā)明的有機(jī)TFT的特征是通過固定膜4形成于柵極絕緣膜3之上的有機(jī)薄膜6。在圖1中，1表示基板，2表示柵電極，3表示柵極絕緣膜，5和7表示源/漏電極。圖2所示為圖1的柵極絕緣膜/固定膜/有機(jī)薄膜的部分放大圖。圖1顯示的是源/漏電極形成于有機(jī)薄膜的下表面?zhèn)鹊睦印?br> 如果結(jié)構(gòu)依次是柵極絕緣膜/固定膜/有機(jī)薄膜，則有機(jī)TFT的結(jié)構(gòu)不限于圖1所示的結(jié)構(gòu)。其它可行結(jié)構(gòu)的例子是(1)一種結(jié)構(gòu)有機(jī)薄膜和源/漏電極依次形成在基板上，且固定膜、柵極絕緣膜、和柵電極依次形成在源/漏電極之間的有機(jī)薄膜上(是源/漏電極形成在有機(jī)薄膜的上表面?zhèn)鹊睦?；(2)一種結(jié)構(gòu)柵電極、柵極絕緣膜、固定膜、有機(jī)薄膜、源/漏電極依次形成在基板上(是在有機(jī)薄膜的下表面?zhèn)缺辉O(shè)為一個表面的情況，源/漏電極形成在另一表面?zhèn)?，即有機(jī)薄膜的上表面?zhèn)鹊睦?；以及(3)一種結(jié)構(gòu)源/漏電極形成在基板上，而有機(jī)薄膜、固定膜、柵極絕緣膜依次形成以覆蓋源/漏電極，柵電極形成在柵極絕緣膜上(是在有機(jī)薄膜的上表面被設(shè)為一個表面的情況，源/漏電極形成在另一表面，即有機(jī)薄膜的下表面的例子)。
這里，這些結(jié)構(gòu)中最重要的一點(diǎn)是用有機(jī)硅烷化合物在柵極絕緣膜與有機(jī)薄膜之間形成固定膜，該固定膜是具有載流子輸送功能的單分子膜(厚度等于一個分子尺寸的薄膜)。固定膜的功能是控制有機(jī)薄膜的結(jié)晶度并改善有機(jī)薄膜的器件特性(例如，載流子遷移率、開/關(guān)比、等等)。前一項(xiàng)功能是在柵極絕緣膜、固定膜、有機(jī)薄膜依次形成的情形中提供的功能。后一項(xiàng)功能是只要形成固定膜就提供的功能。
控制有機(jī)薄膜結(jié)晶度的功能是通過用固定膜控制柵極絕緣膜的表面能來提供的。換言之，固定膜的插入使得形成晶粒尺寸大且結(jié)晶度改善的有機(jī)薄膜成為可能。更具體地，固定膜可以是一層具有因源自有機(jī)硅烷化合物末端的化學(xué)吸附性基團(tuán)的Si-O-Si網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而具有與柵極絕緣膜的化學(xué)鍵的膜，還可以是一層具有周期性結(jié)構(gòu)的膜，且因上述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上的π電子共軛體系分子的相互作用即分子間力而形成在柵極絕緣膜上并因而固定在柵極絕緣膜上。結(jié)果，甚至在固定膜上擬形成有機(jī)薄膜的一側(cè)表面上，擬形成于固定膜之上的有機(jī)薄膜的結(jié)晶度也會因形成有機(jī)硅烷單分子膜的主干部分中π電子共軛體系分子的相互作用而得到改善。
改善有機(jī)薄膜的器件性能的功能得到展示，是因?yàn)楣潭け旧砭哂休d流子輸送功能。即，在有機(jī)TFT中，本發(fā)明人注意到這樣一個事實(shí)載流子實(shí)際上聚積的區(qū)域是距離柵極絕緣膜十幾納米的區(qū)域。即，本發(fā)明人注意到，如果在該區(qū)域中載流子遷移率得到改善，整個有機(jī)TFT的器件性能可得到改善。因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，除了因固定膜而改善了有機(jī)薄膜的結(jié)晶度以外，如果固定膜本身具有載流子輸送功能，則載流子實(shí)際聚積的區(qū)域中的載流子遷移率也得到改善。
這種載流子輸送功能是源自用含有π電子共軛體系分子的有機(jī)硅烷化合物形成固定膜。
此外，因?yàn)楣潭さ摩须娮庸曹楏w系分子本身具有載流子輸送功能，在有機(jī)薄膜與固定膜的界面中載流子遷移勢壘較低。因此，如圖2中箭頭11所示載流子經(jīng)由界面進(jìn)行輸送也是可能的。因此，正如電流在晶粒之間的轉(zhuǎn)移是困難的那樣，甚至可以在常規(guī)上載流子的輸送難以進(jìn)行的部分也可以利用載流子跨越界面的輸送。
此外，固定膜在有機(jī)薄膜界面附近的結(jié)晶度是可以調(diào)整的。特別地，固定膜優(yōu)選具有高于有機(jī)薄膜的結(jié)晶度。這是因?yàn)?，考慮到載流子得以輸送的區(qū)域?yàn)槭畮准{米，通過改善固定膜本身的結(jié)晶度，載流子的遷移率可進(jìn)一步改善且可以流動的電流更大。
此外，因?yàn)楣潭た梢栽跂艠O絕緣膜一側(cè)形成源自有機(jī)硅烷化合物的Si-O-Si網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，源自有機(jī)硅烷化合物的有機(jī)基團(tuán)可以比沒有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膜更有規(guī)則地排列在柵極絕緣膜上。結(jié)果，形成高結(jié)晶度的固定膜成為可能。
通過x-射線衍射和電子衍射法評價固定膜結(jié)晶度的高度，本發(fā)明人確認(rèn)歸因于結(jié)晶度的幾度衍射峰。此外，本發(fā)明人認(rèn)為，高結(jié)晶度的固定膜是用主干上具有π電子共軛體系分子的有機(jī)硅烷化合物生成的，并且基于與絕緣膜的鍵和因Si-O-Si網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的π電子共軛體系分子的相互作用。
固定膜形成為單分子膜。膜厚度根據(jù)有機(jī)硅烷化合物的類型變化。實(shí)踐中，優(yōu)選為0.5nm到3nm，更優(yōu)選1nm到2.5nm。這里，厚度薄于0.5nm不是優(yōu)選的，因?yàn)殡y以形成高結(jié)晶度的固定膜。此外，考慮到形成有機(jī)薄膜的化合物的結(jié)構(gòu)，還優(yōu)選使構(gòu)成用于形成固定膜的有機(jī)硅烷化合物主干部分的π電子共軛體系分子也具有幾乎相同的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，厚度厚于3nm也不是優(yōu)選的，因?yàn)樯鲜鲂Ч荒茱@著地展示，載流子在固定膜和有機(jī)薄膜中的輸送受到抑制，且固定膜本身的結(jié)晶度劣化。同時，在膜厚度超過3nm時，用于形成固定膜的有機(jī)硅烷化合物的溶解度降低，為了避免溶解度下降，必須在末端或側(cè)鏈上引入溶解性取代基，例如烷基。
如果將高結(jié)晶度膜用做固定膜，有機(jī)薄膜的結(jié)晶度可以不象固定膜那么高。即，如果形成高結(jié)晶度的固定膜，即使使用低結(jié)晶度的有機(jī)薄膜，在載流子被輸送的區(qū)域中載流子的遷移率由于固定膜的存在而得到改善，因此，可以預(yù)期有機(jī)TFT的器件性能會得到改善。因此，有機(jī)薄膜原材料的選擇性得到改善，甚至可以選擇相對經(jīng)濟(jì)的材料和制造方法，產(chǎn)生相當(dāng)?shù)墓I(yè)優(yōu)勢。除此之外，固定膜結(jié)晶度的改善可有效地改善擬形成于其上的有機(jī)薄膜的結(jié)晶度。
(b)緩沖膜首先，簡要描述界面中的載流子遷移勢壘。
當(dāng)兩種不同類型的材料彼此直接接觸時，在它們的界面上產(chǎn)生載流子遷移勢壘。雖然上述載流子遷移勢壘總是產(chǎn)生在不同材料彼此直接接觸的界面中，比如有機(jī)薄膜/有機(jī)薄膜的界面、金屬/有機(jī)薄膜的界面、等等，但載流子遷移勢壘值在金屬/有機(jī)薄膜界面中特別高。載流子遷移勢壘是阻止器件中載流子輸送的一個重要因素，特別地，在金屬/有機(jī)薄膜界面中的載流子遷移勢壘對器件中流動的電流有相當(dāng)?shù)赜绊懀⑾鄳?yīng)地影響器件性能。載流子遷移勢壘的程度取決于金屬的費(fèi)米能級與用來輸送有機(jī)薄膜中所含的電荷的軌道之間的能級差。這里，在載流子為空穴(電子)的情況下，用來輸送有機(jī)薄膜中所含電荷的軌道是HOMO(LUMO)。
基于以上理解，對照圖3對本發(fā)明的有機(jī)TFT加以描述。
圖3是本發(fā)明的有機(jī)TFT一個實(shí)例的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖3中的有機(jī)TFT具有底柵極和底觸點(diǎn)型結(jié)構(gòu)。如圖3所示，本發(fā)明的有機(jī)TFT的特征是源/漏電極(5，7)和有機(jī)薄膜6形成時在它們之間插入有緩沖膜41。
這種構(gòu)型最有利的優(yōu)點(diǎn)是在作為源極、漏極或二者的金屬電極與有機(jī)薄膜之間形成具有載流子輸送功能的有機(jī)硅烷化合物的緩沖膜。這種緩沖膜的一個功能是改善載流子在不同種類固體，即金屬電極和有機(jī)薄膜之間的輸送。如上所述，在不同種類固體之間，生成對應(yīng)于費(fèi)米能級與有機(jī)薄膜能級之間的能級距離的載流子遷移勢壘，且這一勢壘是一個與器件運(yùn)作相關(guān)的問題。
為了解決這個問題，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，通過縮小不同種類固體之間的能級距離可以降低載流子遷移勢壘。實(shí)踐中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，插入一個具有上述不同種類固體之間能級距離的中間值的緩沖膜作為可用于在金屬電極與有機(jī)薄膜之間電荷輸送的分子軌道，可以提供改善了在不同種類固體之間的載流子輸送功能的有機(jī)TFT。
此外，如果在本發(fā)明的有機(jī)TFT中提高了金屬/有機(jī)薄膜之間的載流子輸送效率，其構(gòu)型不局限于圖3所示。即，只要在源/漏電極與有機(jī)薄膜之間含有緩沖膜就足夠了，緩沖膜可以完整地覆蓋源/漏電極，如圖4所示。
上述結(jié)構(gòu)之外的結(jié)構(gòu)可包括，例如(1)一種結(jié)構(gòu)有機(jī)薄膜、緩沖膜、和源/漏電極依次形成在基板上，且柵極絕緣膜、和柵電極依次形成在源/漏電極之間的有機(jī)薄膜上(是源/漏電極形成在有機(jī)薄膜的上表面?zhèn)鹊睦?；(2)一種結(jié)構(gòu)柵電極、柵極絕緣膜、有機(jī)薄膜、緩沖膜、源/漏電極依次形成在基板上(是在有機(jī)薄膜的下表面?zhèn)缺辉O(shè)為一個表面的情況，源/漏電極形成在另一表面?zhèn)龋从袡C(jī)表面的上表面?zhèn)鹊睦?；以及(3)一種結(jié)構(gòu)源/漏電極形成在基板上，而緩沖膜、有機(jī)薄膜、柵極絕緣膜依次形成以覆蓋源/漏電極，柵電極形成在柵極絕緣膜上(是在有機(jī)薄膜的上表面被設(shè)為一個表面的情況，源/漏電極形成在另一表面，即有機(jī)薄膜的下表面的例子)。
(有機(jī)TFT的構(gòu)型)(a)柵極、源/漏電極對柵極、源/漏電極用的材料沒有特別限制，本領(lǐng)域已知的常規(guī)材料都可以使用。實(shí)用材料包括金屬，如金、鉑、銀、銅和鋁；高熔點(diǎn)金屬，如鈦、鉭和鎢；添加高熔點(diǎn)金屬的硅化物和多晶硅/金屬硅化物(polycide)；p型或n型高摻雜硅；導(dǎo)電金屬氧化物，如ITO、NESA；導(dǎo)電聚合物，如PEDOT。在形成有緩沖膜的情況下，用于源/漏電極的材料優(yōu)選為一種在其表面上可以形成氧化物膜的金屬材料。
對膜的厚度沒有特別限制，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)至普通晶體管中的常規(guī)膜厚度(例如，30到60nm)。
這些電極的形成方法可以根據(jù)電極材料適當(dāng)選擇。方法的例子可以是氣相沉積、濺射和涂布。
(b)柵極絕緣膜對柵極絕緣膜沒有特別限制，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)已知的所有膜。實(shí)用的例子是諸如硅氧化物膜(一種熱氧化膜，一種低溫氧化膜LTO膜，一種高溫氧化膜HTO膜)之類的絕緣膜；氮化硅膜，SOG膜，PSG膜，BSG膜，BPSG膜；PZT，PLZT，鐵電體或反鐵電體膜；涂布形成的低介電膜，比如SiOF類的膜，SiOC類的膜，CF類的膜，以及HSQ(氫硅倍半氧烷(hydrogen silsequioxane))類膜(無機(jī))，MSQ(甲基硅倍半氧烷)類膜，PAE(聚亞芳基醚)類膜，BCB類膜，和多孔類或CF類膜或多孔膜。
對膜的厚度沒有特別限制，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)至普通晶體管中的常規(guī)膜厚度(例如，100到500nm)。
這些柵極絕緣膜的形成方法可以根據(jù)柵極絕緣膜的類型適當(dāng)選擇。方法的例子可以是氣相沉積、濺射和涂布。
(c)有機(jī)硅烷化合物膜對用于有機(jī)硅烷化合物膜(固定膜和/或緩沖膜)的材料沒有特別限制，只要是一種在形成膜之后具有載流子輸送功能的有機(jī)硅烷化合物。有機(jī)硅烷化合物的實(shí)用例子如下。
由以下化學(xué)式(1)定義的化合物可以用做有機(jī)硅烷化合物。
R1-SiZ1Z2Z3(1)化學(xué)式(1)中，Z1到Z3可相同或相異，獨(dú)立地優(yōu)選表示鹵原子或有1到5個碳原子的烷氧基。鹵原子的例子是氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，優(yōu)選氯原子。烷氧基的例子是甲氧基、乙氧基、丙氧基(包括異構(gòu)體)、丁氧基(包括異構(gòu)體)、和戊氧基(包括異構(gòu)體)。
R1優(yōu)選衍生自π電子共軛體系化合物的含有π電子共軛體系分子的有機(jī)基團(tuán)。該有機(jī)基團(tuán)優(yōu)選含有至少一個可用其控制導(dǎo)電率的基團(tuán)(單元)。例如，可以包括選自衍生自以下化合物的基團(tuán)單環(huán)芳香化合物、稠合芳香化合物、單環(huán)雜環(huán)化合物、稠合雜環(huán)化合物。
單環(huán)芳香化合物的例子是苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、枯烯等。稠合芳香化合物的例子是萘、蒽、并四苯、并五苯、并六苯、并七苯、并八苯、并九苯、薁、芴、芘、苊、苝、蒽醌等等。單環(huán)雜環(huán)化合物的例子是呋喃、噻吩、吡啶、嘧啶等等。稠合雜環(huán)化合物的例子是吲哚、喹啉、吖啶、苯并呋喃等等。
首先，作為單環(huán)芳香化合物和單環(huán)雜環(huán)化合物，優(yōu)選由衍生自苯和/或噻吩的單元組成的化合物。這種化合物優(yōu)選由2到8個單元鍵合組成。在諸單元鍵合的情況下，就產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性、大規(guī)模生產(chǎn)而言，更優(yōu)選將2到6個單元鍵合。
然而，雖然這些單元中的多個可以以支鏈態(tài)鍵合，但優(yōu)選以直鏈態(tài)鍵合。每一個化合物可以由相同單元彼此鍵合組成，或者由不同單元彼此鍵合組成、或者由多種單元依次或無序鍵合組成。關(guān)于鍵合位置，在組成分子單元是噻吩的情形中，鍵合位置可以是2，5-、2，3-、或2，4-，優(yōu)選2，5-。在苯的情況下，鍵合位置可以是1，4-、1，2-、和1，3-，優(yōu)選1，4-。
非稠合芳香化合物可以是由以下化學(xué)式(2)定義的化合物 式中，m表示1到8的整數(shù)，優(yōu)選1到6。亞苯基可以帶取代基，如烷基、芳基、鹵原子等等。
此外，非稠合芳香雜環(huán)化合物的例子可以是由以下化學(xué)式(3)定義的噻吩化合物 式中，n表示1到8的整數(shù)，優(yōu)選1到6。噻吩亞基可帶取代基，比如烷基、芳基、鹵原子等等。
更具體地，由彼此鍵合的兩個或多個單環(huán)芳香化合物和/或單環(huán)雜環(huán)化合物組成的化合物的例子是衍生自以下的基團(tuán)聯(lián)苯、并噻吩、三聯(lián)苯(化學(xué)式1所定義的化合物)、三聯(lián)噻吩(化學(xué)式2所定義的化合物)、四聯(lián)苯、四聯(lián)噻吩、五聯(lián)苯、五聯(lián)噻吩、六聯(lián)苯、六聯(lián)噻吩、噻吩基-低聚亞苯基(參見化學(xué)式2所定義的化合物)、苯基-低聚亞噻吩基(參見化學(xué)式4所定義的化合物)、嵌段共-低聚物(參見化學(xué)式5或6所定義的化合物)、二(并噻吩基乙烯基)苯基(參見化學(xué)式7所定義的化合物)。
式中，n表示從1到6的整數(shù)；m表示從1到3的整數(shù)；a+b之和為2到6。
此外，稠合芳香化合物的例子可包括選自由以下化學(xué)式8到10所定義的化合物的化合物(n表示0到4)。
化學(xué)式8定義的是含有并苯骨架的化合物；化學(xué)式9定義的是含有苊骨架的化合物；化學(xué)式10定義的是含有苝骨架的化合物。
構(gòu)成化學(xué)式8所定義的含有并苯骨架的化合物的苯環(huán)的個數(shù)優(yōu)選是2到8?？紤]到合成步驟的數(shù)量和產(chǎn)物的產(chǎn)率，含有2到6個苯環(huán)的化合物如萘、蒽、并四苯、并五苯、并六苯是特別優(yōu)選的。就此而言，雖然化學(xué)式8顯示的典型化合物是其中苯環(huán)為線型稠合的，但化學(xué)式8也包括經(jīng)非線型稠合鍵合形成的化合物，例如菲、、苉、戊芬、己芬、庚芬、苯并蒽、二苯并菲、蒽并四苯(anthranaphthacene)等等。
此外，稠合雜環(huán)化合物的例子選自由以下化學(xué)式11到16所定義的化合物。
在化學(xué)式11中，X1表示碳原子、氮原子、氧原子或硫原子；X2表示碳原子或氮原子(排除X1、X2同時表示碳原子的情況)；n1表示從0到4的整數(shù)。
在化學(xué)式12中，X3表示氮原子、氧原子或硫原子；n2和n3獨(dú)立地表示滿足0≤n2+n3≤2的整數(shù)。
在化學(xué)式13中，X4和X5獨(dú)立地表示碳原子或氮原子(排除X4和X5同時表示碳原子的情況)；n4表示從0到4的整數(shù)。
在化學(xué)式14中，X6和X7獨(dú)立地表示碳原子或氮原子(排除X6和X7同時表示碳原子的情況)；n5表示從0到4的整數(shù)。
在化學(xué)式15中，X8和X9獨(dú)立地表示碳原子、氮原子、氧原子或硫原子(排除X8和X9同時表示碳原子的情況)；n6和n7獨(dú)立地表示滿足0≤n6+n7≤2的整數(shù)。
在化學(xué)式16中，X10和X11獨(dú)立地表示碳原子或氮原子(排除X10和X11同時表示碳原子的情況)；n8和n9獨(dú)立地表示滿足滿足0≤n8+n9≤2的整數(shù)。
較佳的有機(jī)基團(tuán)R1是衍生自由彼此鍵合的兩個或多個單環(huán)芳香化合物和/或單環(huán)雜環(huán)化合物或含有并苯骨架的化合物組成的化合物的基團(tuán)。
有機(jī)基團(tuán)R1特別優(yōu)選的例子是(1)含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，所述含有π電子共軛體系分子選自由2到6個重復(fù)的苯組成的分子、由2到6個重復(fù)的噻吩組成的分子、由2到6個稠合苯環(huán)組成的并苯分子、和將它們組合所獲得的分子；(2)含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，所述含有π電子共軛體系分子是由2到6個重復(fù)的噻吩組成的分子；(3)含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，所述含有π電子共軛體系分子是由2到6個稠合的苯環(huán)組成的分子；(4)含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，所述含有π電子共軛體系分子各自含有至少兩個或多個選自以下分子的分子由2到6個重復(fù)的苯組成的分子、由2到6個重復(fù)的噻吩組成的分子、由2到6個稠合苯環(huán)組成的并苯分子。
此外，在單元之間可插入亞乙烯基團(tuán)?？裳苌鷣喴蚁┗臒N類的例子是鏈烯、鏈二烯、鏈三烯。鏈烯的例子是有2到4個碳原子的化合物，如乙烯、丙烯、丁烯等。特別優(yōu)選的是乙烯。鏈二烯的例子是有4到6個碳原子的化合物，如丁二烯、戊二烯、己二烯等等。鏈三烯的例子是有6到8個碳原子的化合物，如己三烯、庚三烯辛三烯等等。
此外，用于獲得有機(jī)基團(tuán)R1的化合物可以是各自由兩個或多個衍生自稠合芳香化合物的鍵合單元組成的化合物、各自由衍生自稠合的芳香化合物的單元和衍生自單環(huán)芳香化合物和/或單環(huán)雜環(huán)化合物并與前一單元鍵合的單元組成的化合物。
這些有機(jī)基團(tuán)在其末端可具有官能團(tuán)。官能團(tuán)的實(shí)用例子可以是羥基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香烴基、取代或未取代的芳香雜環(huán)基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的烷氧基羰基、羧基、酯基、三烷氧基甲硅烷基等等。從有機(jī)薄膜的結(jié)晶不受空間位阻抑制的角度考慮，特別優(yōu)選有1到30個碳原子的直鏈烷基，在這些官能團(tuán)中，有1到3個碳原子的直鏈烷基是更加優(yōu)選的。
官能團(tuán)還可以是衍生自有2到8個稠合的5元和/或8元環(huán)的稠合雜環(huán)化合物的單價基團(tuán)。稠合雜環(huán)化合物的例子是由以下化學(xué)式(a)到(f)所定義的化合物。
化學(xué)式(a) 式中，X1、X2和n1定義同上。
化學(xué)式(b) 式中，X3、n2、n3定義同上。
化學(xué)式(c) 式中，X4、X5、n4定義同上。
化學(xué)式(d) 式中，X6、X7、n5定義同上。
化學(xué)式(e) 式中，X8、X9、n6、n7定義同上。
化學(xué)式(f) 式中，X10、X11、n8、n9定義同上。
此外，R1可以有側(cè)鏈。側(cè)鏈可以是任意基團(tuán)，只要該基團(tuán)不與相鄰分子發(fā)生反應(yīng)。側(cè)鏈的例子是(未)取代的烷基、鹵代烷基、環(huán)烷基、芳基、二芳基氨基、二或三芳基烷基、烷氧基、氧芳基、硝酰、硝基、酯基、三烷基甲硅烷基、三芳基甲硅烷基、苯基、并苯基團(tuán)?？紤]到化合物作為有機(jī)薄膜材料的應(yīng)用以及與相鄰分子的顯著分子間作用，特別優(yōu)選的例子是有1到4個碳原子的烷基、用有1到4個碳原子的烷基對甲硅烷基進(jìn)行取代所得到的三烷基甲硅烷基、由有1到4個碳原子的烷基組成的仲烷基或叔烷基、苯基、萘、有1到4個苯環(huán)的蒽、以及由有1到4個碳原子的烷基組成的叔氨基。
對甲硅烷基(SiZ1Z2Z3)與有機(jī)基團(tuán)R1的鍵合位置沒有特別限制，可以是甲硅烷基進(jìn)行鍵合的任意位置。
有機(jī)硅烷化合物的優(yōu)選例子如下。














有機(jī)硅烷化合物可以通過在含有上述有機(jī)基團(tuán)R1的分子中引入甲硅烷基來合成。甲硅烷基的引入位置沒有特別限制，只要擬獲得的單分子膜能在分子有序排列之處維持分子結(jié)晶度。
含有機(jī)基團(tuán)R1的分子的甲硅烷基化可用各種常規(guī)的已知技術(shù)進(jìn)行。技術(shù)的例子是(1)用產(chǎn)生自含有鹵原子如溴、氯或碘的化合物的相應(yīng)格氏試劑(Grignard)或鋰試劑與含有鹵素或烷氧基的有機(jī)硅烷化合物反應(yīng)；(2)在催化劑如氯鉑酸等的存在下，通過加熱并攪拌對應(yīng)的具有碳-碳多鍵的化合物與含有至少一個在硅原子上的氫原子的有機(jī)硅烷化合物，進(jìn)行氫化硅烷化(hydrosilation)；以及(3)合成取代的烯烴的反應(yīng)，該反應(yīng)通過用鈀催化劑使相應(yīng)的乙烯基硼烷化合物與有機(jī)鹵代硅烷化合物交叉偶聯(lián)進(jìn)行。
方法(1)的技術(shù)更具體的例子如下。
使化學(xué)式為R1-MgX(2)(其中R1同上；X表示鹵原子)的化合物與化學(xué)式為Y1-SiZ1Z2Z3(其中Y1表示鹵原子，Z1到Z3同上)的化合物(例如四氯硅烷或三乙氧基鹵代硅烷)反應(yīng)，以獲得一種由以下化學(xué)式(4)定義的有機(jī)硅烷化合物R1-SiZ1Z2Z3(4)。在上述方法中，鹵原子可以是氯原子、溴原子、或碘原子。
上述合成反應(yīng)進(jìn)行時的溫度優(yōu)選例如-100℃到150℃，20-100℃更佳。反應(yīng)時間是例如每一步驟約0.1-48小時。反應(yīng)一般在一種在無水條件下不會對反應(yīng)產(chǎn)生影響的有機(jī)溶劑中進(jìn)行。不會對反應(yīng)產(chǎn)生任何負(fù)面影響的有機(jī)溶劑的例子可以是脂族烴或芳族烴類，比如己烷、戊烷、苯、甲苯等等；醚類溶劑，如乙醚、丙醚、二烷、四氫呋喃(THF)等等；以及氯代烴類，如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等等。這些溶劑可以單獨(dú)使用或者以混合物形式使用。特別優(yōu)選乙醚和THF?？扇芜x地使用催化劑進(jìn)行反應(yīng)。用做催化劑的例子是常規(guī)已知的催化劑，比如鉑催化劑、鈀催化劑、鎳催化劑等等。
以下描述合成較佳地作為有機(jī)基團(tuán)R1的前體、含有相互鍵合的兩個或多個單環(huán)芳香化合物和/或單環(huán)雜環(huán)化合物的化合物或具有并苯骨架的化合物的方法的一個例子。
(1)含有相互鍵合的兩個或多個單環(huán)芳香化合物和/或單環(huán)雜環(huán)化合物的化合物作為合成是單環(huán)芳香化合物或噻吩，或是雜環(huán)化合物的由衍生自苯的單元組成的化合物的方法，一種有效的方法是在苯或噻吩的反應(yīng)位置上進(jìn)行鹵化反應(yīng)后采用格氏試劑進(jìn)行反應(yīng)。如果采用此方法，可以合成苯或噻吩的數(shù)量受控的化合物。除了用格氏試劑的方法，用適當(dāng)?shù)慕饘俅呋瘎?Cu、Al、Zn、Zr、Sn等)通過偶合也可以實(shí)現(xiàn)合成。
此外，在使用噻吩的情形中，除了使用格氏試劑的方法外，可以采用以下合成方法。
即，首先在噻吩的2-位或5-位進(jìn)行鹵化反應(yīng)(例如溴化或氯化)。鹵化方法可以是例如用一個當(dāng)量的N-氯代琥珀酰亞胺(NCS)或N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)處理、或用磷酰氯(POCl3)處理。在這種情況下可使用的溶劑的例子是氯仿-乙酸(AcOH)混合物、DMF、四氯化碳?；蛘?，鹵代噻吩分子可以在DMF溶劑中反應(yīng)，用三(三苯基膦)鎳(PPh3)3Ni)作為催化劑，以在噻吩分子的鹵代位置上形成直接鍵合。
此外，對鹵代噻吩的偶聯(lián)是通過加入二乙烯基砜形成1，4-二酮化合物進(jìn)行。隨后，以無水甲苯溶液的形式加入Lawesson試劑(LR)或P4S10，然后該內(nèi)容物回流，對于LR回流過夜，對于P4S10回流3個小時，以進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng)。結(jié)果，可以合成噻吩環(huán)數(shù)比偶聯(lián)的噻吩環(huán)總數(shù)多一個的化合物。
噻吩環(huán)的數(shù)量可以通過上述噻吩反應(yīng)而增加。
上述化合物可以類似于用于合成反應(yīng)的原料在末端進(jìn)行鹵化。因此，在化合物進(jìn)行鹵化以后，可以進(jìn)行例如與SiCl4的反應(yīng)，以獲得具有只有衍生自苯或噻吩的單元組成的有機(jī)殘基并在末端有甲硅烷基的有機(jī)硅烷化合物(簡單苯或簡單噻吩化合物)。
此外，以下將描述僅只由苯或噻吩組成的化合物(A)到(C)的合成例子。在僅由噻吩組成的以下化合物(A)的合成例中，只描述了從噻吩三聚體合成六聚體或七聚體的反應(yīng)。然而，如果進(jìn)行噻吩與不同數(shù)量單元的反應(yīng)，則，可以合成六聚體或七聚體以外的化合物。例如，通過偶聯(lián)2-氯噻吩并隨即以與下述相同的方式進(jìn)行與NCS氯化后的2-氯代并噻吩的反應(yīng)，可獲得噻吩的四聚體或五聚體。此外，用NCS對噻吩四聚體進(jìn)行氯化還可以合成八聚體或九聚體。
通過直接將單元鍵合獲得嵌段型(block-type)化合物的方法可以是采用例如格氏試劑的方法，這些化合物可以通過將預(yù)定數(shù)量的衍生自噻吩和苯的單元彼此鍵合來獲得。以下方法可用做這種情況的一個合成例。
首先，在簡單苯或簡單噻吩化合物的預(yù)定位置進(jìn)行鹵化反應(yīng)(例如溴化)之后，加入n-BuLi和B(O-iPr)3進(jìn)行脫溴和形成硼(boron formation)。在這種情況下用的溶劑優(yōu)選醚。硼化分兩步進(jìn)行，為了穩(wěn)定初始階段的反應(yīng)，優(yōu)選第一步在-78℃進(jìn)行，第二步在逐步從-78℃升到室溫的溫度下進(jìn)行。另一方面，嵌段型化合物的中間體預(yù)先用在兩端都有鹵原子(例如溴原子)的苯或噻吩的格利雅反應(yīng)(Grignard reaction)來產(chǎn)生。
在此類情形中，通過在例如甲苯溶劑中溶解(develop)未反應(yīng)的溴基和上述硼化合物并在85℃的反應(yīng)溫度下在Pd(PPh3)4和Na2CO3存在下完全進(jìn)行反應(yīng)，即有可能使偶聯(lián)發(fā)生。結(jié)果，可以合成出嵌段型化合物。
以下將描述用此類反應(yīng)合成化合物(D)和(E)的合成例。
以下方法可被采用作為合成其中衍生自苯或噻吩的單元與乙烯基交互鍵合的化合物。即，在制備了在苯或噻吩的反應(yīng)位置上有甲基的原料后，兩端用2，2’-偶氮二異丁腈(AIBN)和NBS進(jìn)行溴化。此后，進(jìn)行PO(OEt)3與溴代化合物的反應(yīng)形成中間體。然后，在例如DMF溶劑中用NaH引發(fā)末端具有醛基的化合物與該中間體反應(yīng)，合成上述化合物。因?yàn)樗没衔锬┒擞屑谆绻摷谆M(jìn)一步溴化并重復(fù)進(jìn)行上述合成過程，可以合成單元增加的化合物。
以下是用此類反應(yīng)合成的不同長度的化合物(F)到(H)的合成例。
關(guān)于所有以上化合物，可以使用在預(yù)定位置有側(cè)鏈(例如烷基)的原料。即，例如如果用2-十八烷基三聯(lián)噻吩用做原料，用上述合成工藝可以獲得2-十八烷基六聯(lián)噻吩作為化合物(A)。類似地，如果使用在預(yù)定位置預(yù)先有官能團(tuán)或側(cè)鏈的原料，則可以獲得具有該官能團(tuán)或側(cè)鏈的上述化合物(A)到(H)之一的化合物。
此外，用于上述合成例的原料都是商品化的試劑，因而可從廠商處購買并使用。下文中顯示了可從試劑廠商例如Kishida Chemical Co.，Ltd.購買的原料的CAS號和試劑純度。
表1

根據(jù)由彼此鍵合的兩個或多個單環(huán)芳香化合物和/或單環(huán)雜環(huán)化合物組成的化合物的上述合成方法，稠合芳香化合物及稠合雜環(huán)化合物也可以與單環(huán)芳香化合物、單環(huán)雜環(huán)化合物、稠合芳香化合物及稠合雜環(huán)化合物鍵合。
(2)具有并苯骨架、苊骨架或苝骨架的化合物作為具有并苯骨架的化合物的合成方法，例如，有以下方法(1)重復(fù)用乙炔基取代鍵合于在起始化合物預(yù)定位置的兩個碳原子上的氫原子、隨后進(jìn)行乙炔基的閉環(huán)反應(yīng)的步驟的方法；以及(2)重復(fù)用三氟甲基磺酸基團(tuán)取代鍵合于在起始化合物預(yù)定位置的碳原子上的氫原子、引發(fā)與呋喃或其衍生物的反應(yīng)、隨后進(jìn)行氧化反應(yīng)的步驟的方法。以下顯示的是用此類方法合成具有并苯骨架的化合物(I)到(J)的合成例。
方法(1)路線 B1 方法(2) 此外，因?yàn)樯鲜龇椒?2)是一種逐個地增加并苯骨架的苯環(huán)數(shù)量的方法，例如，即使起始化合物在預(yù)定位置含有低活性側(cè)鏈或保護(hù)基，也可以類似地合成具有并苯骨架的化合物(K)。這種情況下的合成例顯示如下。
這里，Ra和Rb優(yōu)選是低活性的側(cè)鏈或保護(hù)基，比如烴基、醚基等等。
在上述方法(2)的反應(yīng)式中，具有兩個乙腈基和三甲基甲硅烷基的化合物可以改成用三甲基甲硅烷基替代了所有基團(tuán)的化合物。此外，在上述反應(yīng)式中，用呋喃衍生物進(jìn)行反應(yīng)并隨后在碘化鋰和DBU(1，8-二氮雜環(huán)[5.4.0]十一-7-烯)中回流反應(yīng)產(chǎn)物，可以得到苯環(huán)比起始化合物多一個、并有兩個對羥基的取代基的化合物。
苊骨架和苝骨架的化合物(L)到(M)可如下合成。
作為將氮原子上有兩個芳香環(huán)基團(tuán)作為取代基的仲氨基作為側(cè)鏈插入苝骨架的技術(shù)，有一種技術(shù)是在側(cè)鏈的插入部分先期鹵化之后在金屬催化劑的存在下將上述仲氨基偶聯(lián)。例如，在上述苝分子的情形中，仲氨基可以例如通過以下技術(shù)插入。
上述合成例中使用的起始材料是商品化試劑，可以從試劑廠商處購買并使用。例如，純度在97％以上的并四苯可以向東京化成購買。
可以借助常規(guī)手段從反應(yīng)溶液中分離并精制有機(jī)硅烷化合物，例如，通過在另一個溶劑溶解、濃縮、溶劑萃取、分餾、結(jié)晶、重結(jié)晶和層析。
對有機(jī)硅烷化合物膜的形成方法沒有特別限制，只要能形成單分子膜即可。考慮到有機(jī)硅烷化合物膜表面的均勻性，可以依次采用LB法、浸漬法、CVD法形成均勻性較高的膜。此外，氣相沉積法也可以使用。
例如，將有機(jī)硅烷化合物溶解在無水有機(jī)溶劑中，比如己烷、氯仿、四氯化碳等等。要在其上形成膜的基板被浸漬于所得的溶液中(溶液濃度約為1mM到100mM)，然后拉出?；蛘?，將所獲得的溶液涂布于基板表面。在基板用非水性有機(jī)溶劑洗滌之后，用水洗滌，并靜置或加熱干燥以固定有機(jī)薄膜。該薄膜可以原樣使用作為有機(jī)薄膜，或者進(jìn)一步加以處理，比如電解聚合。
要求消除鍵合于甲硅烷基的官能團(tuán)并用羥基或質(zhì)子置換，以將有機(jī)硅烷化合物通過硅烷醇鍵進(jìn)行鍵合。取代后的甲硅烷基與柵極絕緣膜表面的羥基(或羧基)反應(yīng)，形成硅烷醇鍵。
此外，在化學(xué)式(1)中的相鄰Si原子自身交聯(lián)或通過氧原子交聯(lián)的情形中，相鄰單元之間的距離變窄，由于控制了例如Si-O-Si網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)晶化可達(dá)到較高結(jié)晶度。特別地，當(dāng)單元位于直鏈時，相鄰單元未鍵合，但相鄰單元之間的距離最小化，獲得結(jié)晶度高的材料。通過單元的如此取向，可以獲得在基板的表面方向上展示載流子輸送功能的固定膜。換言之，能夠形成電各向異性的固定膜，即，在相對基板表面的垂直方向和表面方向上的電氣性能不同。
在形成有機(jī)硅烷化合物膜后，最好通過用非水性溶劑洗滌，從有機(jī)硅烷化合物膜上除去未反應(yīng)的有機(jī)硅烷化合物。
(d)有機(jī)薄膜用于有機(jī)薄膜的材料可以是本領(lǐng)域常規(guī)已知的材料，以及從上述有機(jī)硅烷化合物中除去甲硅烷基后的化合物。考慮到晶體管的運(yùn)行或材料供應(yīng)，優(yōu)選以下低分子量化合物和聚合物化合物作為有機(jī)薄膜的材料。
低分子量化合物優(yōu)選分子量低于1,000的化合物，具體例子是將3-10個苯環(huán)稠合后得到的并苯、包含3-10個重復(fù)的噻吩的低聚噻吩、包含3-10個重復(fù)的苯的低聚亞苯基、包含1-10個重復(fù)的苯和亞乙烯基的低聚亞苯基-亞乙烯基、包含1-10個重復(fù)的苯和噻吩的低聚亞苯基噻吩。
聚合物化合物優(yōu)選數(shù)均分子量大于或等于1,000的化合物，例子是具有以下作為重復(fù)單元的化合物噻吩、亞苯基-亞乙烯基和并苯。特別優(yōu)選的例子是并四苯、并五苯、苝、紅熒烯、五聯(lián)噻吩(α-5T)、六聯(lián)噻吩(α-6T)、六聯(lián)苯(sextet-phenylene)、包含3個單元的低聚亞苯基-亞乙烯基、聚(3-己基噻吩)(P2HT)、聚亞苯基-亞乙烯基(PPV)、以及它們的衍生物。
此外，富勒烯化合物如富勒烯(C60)、C60-稠合吡咯烷-間-C12苯基(C60MC12)，也可以用[6，6]-苯基C61-甲基丁酸酯(PCBM)。
在使用單一化合物形成膜的情況下，就有可能使用較之固定膜結(jié)晶度較低的有機(jī)薄膜。如果固定膜的結(jié)晶度較高，有機(jī)薄膜受固定膜結(jié)晶度的影響并容易結(jié)晶得到電子遷移率高的有機(jī)薄膜晶體管。
可以采用形成有機(jī)薄膜的所有普通技術(shù)，比如SAM法(例如，LB法、氣相沉積法、浸涂法、浸沒法、澆鑄和CVD法)，作為有機(jī)薄膜形成的方法，并且可以考慮材料成本和規(guī)模生產(chǎn)作適當(dāng)設(shè)定。
在本說明書中，SAM法、LB法、氣相沉積法、浸涂法、浸沒法、澆鑄法和CVD法定義如下。
SAM法是Self-Assembled Monolayer(自組單層)的縮寫，是指使用能夠自組織的材料形成膜的技術(shù)，包括LB法、浸涂法(浸漬法)、澆鑄法和CVD法。
LB法是Langmuir-Blodgett(朗繆爾-布羅杰法)法的縮寫，是指通過將疏水基團(tuán)與親水基團(tuán)之間有良好平衡的兩性物質(zhì)鋪展在水表面上，形成單分子層(所謂的單分子膜)，并將該膜轉(zhuǎn)印到基板表面的技術(shù)。
氣相沉積法是一種加熱原料產(chǎn)生蒸氣并將原料沉積在所需區(qū)域的方法，對于有機(jī)半導(dǎo)體材料的情況，可以采用電阻加熱的氣相沉積法。
浸涂法(浸漬法)是一種通過把基板浸沒在特定溶液中且隨后拉出基板的方法，在使用有結(jié)晶度的材料的情形中，可以生長出有特征結(jié)構(gòu)的晶體。
澆鑄法是指一種通過逐滴地將含有原料的溶液滴落至所需區(qū)域并將溶液干燥來形成膜的方法，包括噴墨法在內(nèi)。
CVD法是指一種在密閉容器或密閉空間中加熱/蒸發(fā)一種溶液并將蒸發(fā)的分子以蒸氣相吸附在基板表面的方法。
(有機(jī)TFT的制造方法)有機(jī)TFT的制造方法可以是任意方法，只要該方法包括在上述有機(jī)薄膜與柵極絕緣膜之間和/或在有機(jī)薄膜與源/漏電極之間形成有機(jī)硅烷化合物膜的步驟。
在例如有機(jī)TFT包括固定膜的情況下，制造方法可包括以下所列(1)一種涉及以下步驟的方法在基板上形成柵電極、在柵電極上形成柵極絕緣膜、形成固定膜、在固定膜上形成有機(jī)薄膜、以及在形成有機(jī)薄膜之前在固定膜上形成源/漏電極或在有機(jī)薄膜上形成源/漏電極，其中的固定膜是具有載流子輸送功能的單分子膜，并且是用有機(jī)硅烷化合物形成于柵極絕緣膜上；(2)一種涉及以下步驟的方法在基板上形成源/漏電極、在源/漏電極上形成有機(jī)薄膜、形成固定膜、在固定膜上形成柵極絕緣膜以及在柵極絕緣膜上形成柵電極，其中的固定膜是具有載流子輸送功能的單分子膜，并且是用有機(jī)硅烷化合物形成于有機(jī)薄膜上；以及(3)一種涉及以下步驟的方法在基板上形成有機(jī)薄膜、在有機(jī)薄膜上形成源/漏電極、形成固定膜、在固定膜上形成柵極絕緣膜以及在柵極絕緣膜上形成柵電極，其中的固定膜是具有載流子輸送功能的單分子膜，并且是用有機(jī)硅烷化合物形成于源/漏電極之間的有機(jī)薄膜上。在這些方法中較佳的方法是方法(1)，其中有機(jī)薄膜的結(jié)晶度可借助固定膜方便地調(diào)節(jié)。
此外，在有機(jī)TFT包括一層緩沖膜的情況，制造方法可包括以下所列(4)一種涉及以下步驟的方法在基板上形成柵電極、在柵電極上形成柵極絕緣膜、形成緩沖膜、在緩沖膜上形成源/漏電極以及在源/漏電極之間的緩沖膜上形成有機(jī)薄膜，其中的緩沖膜是具有載流子輸送功能的單分子膜，并且是用有機(jī)硅烷化合物形成于柵極絕緣膜上；(5)一種涉及以下步驟的方法在基板上形成源/漏電極、形成緩沖膜、在緩沖膜上形成有機(jī)薄膜、在有機(jī)薄膜上形成柵極絕緣膜以及在柵極絕緣膜上形成柵電極，其中的緩沖膜是具有載流子輸送功能的單分子膜，并且是用有機(jī)硅烷化合物形成于源/漏電極上；以及(6)一種涉及以下步驟的方法在基板上形成有機(jī)薄膜、形成緩沖膜、在緩沖膜上形成源/漏電極、在源/漏電極之間的緩沖膜膜上形成柵極絕緣膜以及在柵極絕緣膜上形成柵電極，其中的緩沖膜是具有載流子輸送功能的單分子膜，并且是用有機(jī)硅烷化合物形成于有機(jī)薄膜上。在這些方法中較佳的方法是方法(4)和(5)，其中有機(jī)薄膜的結(jié)晶度可借助緩沖膜方便地調(diào)節(jié)。
可分別將方法(1)和(3)組合，將方法(2)和(4)組合，將方法(3)和(6)組合。
實(shí)施例實(shí)施例1為制造圖1所示的有機(jī)TFT，首先在硅基板1上氣相沉積鉻，形成柵電極2。
接下來，在用等離子CVD法沉積柵極絕緣膜(一種氮化硅膜)3之后，依次氣相沉積鉻和金，并用常規(guī)光刻技術(shù)形成源/漏電極(5，7)。
然后，將所得基板在過氧化氫和濃硫酸的混合溶液(混合比3∶7)中浸沒1個小時，以使柵極絕緣膜3表面為親水性。在此之后，所得基板在需氧條件下在通過將并五苯-三乙氧基硅烷溶解于非水溶劑(如正十六烷)中制得的20mM的溶液中浸沒5分鐘，緩慢地從溶液中拉出，用溶劑洗滌，形成固定膜4。隨后，將所得基板置于真空中，在以下條件下氣相沉積厚度為100nm的并五苯膜真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘，以形成有機(jī)薄膜6，相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
當(dāng)所形成的有機(jī)薄膜用原子力顯微鏡觀測以確認(rèn)形態(tài)時，觀測到了歸因于并五苯氣相沉積膜的直徑(Φ)4μm的樹枝晶型的晶粒。
此外，所得有機(jī)TFT的場效應(yīng)遷移率是2.2×10-1cm2/V，開/關(guān)比是約6位數(shù)，因而表現(xiàn)出良好性能。
對比例1以與實(shí)施例1相同的方式，在基板上形成柵電極、柵極絕緣膜、源電極和漏電極。在此之后，在真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘的條件下氣相沉積厚度為100nm的并五苯膜，以形成有機(jī)薄膜，并相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
當(dāng)所形成的有機(jī)薄膜用原子力顯微鏡觀測以確認(rèn)形態(tài)時，觀測到了歸因于并五苯氣相沉積膜的直徑1μm的樹枝晶型的晶粒。
此外，所得有機(jī)薄膜晶體管的場效應(yīng)遷移率是1.0×10-1cm2/V，開/關(guān)比是約5位數(shù)。
比較例2以與實(shí)施例1相同的方式，在基板上形成柵電極、柵極絕緣膜、源電極和漏電極。然后，所得基板在過氧化氫和濃硫酸的混合溶液(混合比3∶7)中浸沒1個小時，以使柵極絕緣膜表面為親水性。在此之后，所得基板在需氧條件下在通過將十八烷基三氯硅烷(OTS)溶解于非水溶劑(如正十六烷)中得到的2mM的溶液中浸沒5分鐘，緩慢地從溶液中拉出，用溶劑洗滌，形成OTS膜。隨后，在真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘的條件下氣相沉積厚度為100nm的并五苯膜，以形成有機(jī)薄膜，并相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
當(dāng)所形成的有機(jī)薄膜用原子力顯微鏡觀測以確認(rèn)形態(tài)時，觀測到了歸因于并五苯氣相沉積膜的直徑2.5μm的樹枝晶型的晶粒。
此外，所得有機(jī)薄膜晶體管的場效應(yīng)遷移率是1.5×10-2cm2/V，開/關(guān)比是約5位數(shù)。
實(shí)施例2-18和比較例3-9用與實(shí)施例1相同的方式制造有機(jī)TFT，但是用于固定膜和有機(jī)薄膜的原料以及兩個膜的形成方法按如表2所示的改變。所得有機(jī)TFT的遷移率和開/關(guān)比按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行測定，結(jié)果示于表2.


表2中用于有機(jī)薄膜的原料(1)到(13)描述如下。這些原料的生產(chǎn)方法集中以合成例的形式在實(shí)施例的最后部分描述。Et表示乙基，Me表示甲基。
關(guān)于表2中使用相同有機(jī)薄膜的實(shí)施例和比較例，相對于不使用固定膜的比較例，實(shí)施例的遷移率和開/關(guān)比的提高率示于表3中。


相對于表2所示的使用了相同的有機(jī)薄膜而沒有使用固定膜的比較例，實(shí)施例的遷移率和開/關(guān)比的提高率按固定膜形成方法相同的實(shí)施例分組集中示于表4中。


相對于如表2所示的使用相同的有機(jī)薄膜而沒有使用固定膜的比較例，實(shí)施例的遷移率和開/關(guān)比的提高率按有機(jī)薄膜形成方法相同的實(shí)施例分組集中示于表5中。


從表2到表5，基于實(shí)施例與比較例的對比發(fā)現(xiàn)，在插入具有載流子輸送功能的固定膜的情形中，器件性能(遷移率和開/管比)可以提高，有機(jī)薄膜的晶粒尺寸可以增大。
更具體地，根據(jù)表3，比較例2中包含不具有載流子輸送功能的OTS單分子膜作為固定膜的有機(jī)TFT的遷移率是比較例1中不包含固定膜的有機(jī)TFT的遷移率的1.5倍。相反，諸實(shí)施例的有機(jī)TFT的遷移率平均是比較例1的有機(jī)TFT遷移率的1.9到6.7倍。因此，不管有機(jī)薄膜是什么類型，包含具有載流子輸送功能的單分子膜作為固定膜的有機(jī)TFT的諸實(shí)施例在改善器件性能方面的效應(yīng)是高的。
此外，根據(jù)表4，作為固定膜形成方法，更好地提高遷移率和開/關(guān)比的方法依次是CVD法、浸涂法、LB法。從規(guī)模生產(chǎn)考慮，可以說因?yàn)榻糠ㄉa(chǎn)工藝簡便、生產(chǎn)時間比LB法縮短，該方法是最優(yōu)選的方法。
此外，根據(jù)表5，相比用氣相沉積方法形成有機(jī)薄膜的結(jié)果(平均高達(dá)2.9倍)，溶液涂布方法得到的結(jié)果更好(平均高達(dá)5.1倍)。除此之外，溶液涂布法比氣相沉積法可更簡便有效地得到有機(jī)薄膜。依次，可以說溶液涂布法是最優(yōu)選的作為有機(jī)薄膜形成方法的措施。
(功函確認(rèn))實(shí)施例19首先，用濺射法在硅基板上形成銅薄膜，隨后，將所得基板被浸沒于過氧化氫于濃硫酸的混合溶液(混合比3∶7)中1個小時，以進(jìn)行親水性改善處理。在此之后，將所得基板在需氧條件下浸沒于通過將并四苯-三乙氧基硅烷溶解于非水溶劑(如，正十六烷)中得到的20mM的溶液中5分鐘，緩慢地從溶液中拉出，用溶劑洗滌以形成緩沖膜。用開爾文法測定以上述方式得到的基板的功函時，測定值為5.1eV。
實(shí)施例20-30按與實(shí)施例19相同的方式得到基板/銅/緩沖膜體系，但緩沖膜的原料按表6所示改變。每一個所得體系的功函按與實(shí)施例19相同的方式測定，結(jié)果示于表6。



表6中這些緩沖膜材料的生產(chǎn)方法集中在實(shí)施例最后一部分的合成例中描述。關(guān)于這一點(diǎn)，實(shí)施例21和24所用的原料與化合物(10)和(3)相同，它們是固定膜的原料，故省略它們的合成方法。
(TFT制造和性能確認(rèn))實(shí)施例31為制造圖3所示的有機(jī)TFT，向硅基板1上涂布分散有20重量％銀的乙醇溶液，將該基板在300℃焙燒1個小時，形成柵電極2。
接下來，在用等離子體CVD法沉積為氮化硅膜的柵極絕緣膜3之后，再一次向基板涂布分散有20重量％銀的乙醇溶液，將該基板在300℃焙燒1個小時，形成源/漏電極(5，7)(功函4.3eV)。
隨后，將所得基板被浸沒于過氧化氫與濃硫酸的混合溶液(混合比3∶7)中1個小時，使柵極絕緣膜3的表面為親水性。在此之后，將所得基板在需氧條件下浸沒于通過將并四苯-三乙氧基硅烷溶解于非水溶劑(例如正十六烷)中得到的20mM的溶液中5分鐘，緩慢地從溶液中拉出，用溶劑洗滌以形成緩沖膜41。
然后，將得到的基板引入真空中，在真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘的條件下氣相沉積一層厚度為100nm的并四苯膜，以形成有機(jī)薄膜6，并相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
以上述方式得到的有機(jī)TFT的場效應(yīng)遷移率為5.5×10-2cm2/V，開/關(guān)比約為4位數(shù)，因而有良好性能表現(xiàn)。
實(shí)施例32首先，按與實(shí)施例31相同的方式在基板上形成柵電極、柵極絕緣膜、和源/漏電極，將所得基板進(jìn)行親水性改善處理。在此之后，將所得基板在需氧條件下浸沒于通過將并五苯-三乙氧基硅烷溶解于非水溶劑(例如正十六烷)中得到的20mM的溶液中5分鐘，緩慢地從溶液中拉出，用溶劑洗滌以形成緩沖膜。隨后，將得到的基板引入真空中，在真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘的條件下氣相沉積一層厚度為100nm的并四苯膜，以形成有機(jī)薄膜，并相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
以上述方式得到的有機(jī)TFT的場效應(yīng)遷移率為7.1×10-2cm2/V，開/關(guān)比約為5位數(shù)，因而有良好的性能。
實(shí)施例33首先，按與實(shí)施例31相同的方式，在基板上形成柵電極、柵極絕緣膜、和源/漏電極，將所得基板進(jìn)行親水性改善處理。在此之后，將所得基板在需氧條件下浸沒于通過將10mM的并四苯-三乙氧基硅烷和10mM的并五苯-三乙氧基硅烷溶解于非水溶劑(例如正十六烷)中得到的溶液中5分鐘，緩慢地從溶液中拉出，用溶劑洗滌以形成緩沖膜。隨后，將得到的基板引入真空中，在真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘的條件下氣相沉積一層厚度為100nm的并四苯膜，以形成有機(jī)薄膜，并相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
按上述方式得到的有機(jī)TFT的場效應(yīng)遷移率為8.5×10-2cm2/V，開/關(guān)比約為5位數(shù)，因而有良好性能。
比較例10按與實(shí)施例31相同的方式，在基板上形成柵電極、柵極絕緣膜、和源/漏電極。在此之后，在真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘的條件下氣相沉積一層厚度為100nm的并四苯膜，以形成有機(jī)薄膜，并相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
以上述方式得到的有機(jī)薄膜晶體管的場效應(yīng)遷移率為8.3×10-3cm2/V，開/關(guān)比約為3位數(shù)。
將比較例10與實(shí)施例31對比，如實(shí)施例31所顯示，如果形成緩沖膜，可以確認(rèn)獲得較高性能。因此，可以看到，緩沖膜的媒介作用有效地提高載流子從電極向有機(jī)薄膜的輸送。
將實(shí)施例31與實(shí)施例32對比，如果含有功函介于有機(jī)薄膜(實(shí)施例中是并四苯)與電極(實(shí)施例中是源/漏電極)之間的緩沖膜，可以得到進(jìn)一步提高的性能。
此外，還確認(rèn)雖然實(shí)施例33的材料的功函比實(shí)施例32的材料低，但實(shí)施例33中的體系性能較好。推定如下，因?yàn)樵趯?shí)施例33中，緩沖膜是并四苯-三乙氧基硅烷與并五苯-三乙氧基硅烷的混合物，盡管很顯然該功函是上述兩種化合物的功函的中間值，但薄膜中的載流子依次從電極輸送到并五苯-三乙氧基硅烷、并四苯-三乙氧基硅烷、和并四苯。如上所示，緩沖膜使用混合體系使得獲得性能進(jìn)一步提高的有機(jī)TFT成為可能。
實(shí)施例34首先，在硅基板上氣相沉積一層鉭，形成柵電極。
接下來，在用等離子體CVD法沉積為氮化硅膜的柵極絕緣膜之后，用濺射法形成銅薄膜(功函4.7eV)，并用普通光刻技術(shù)形成源/漏電極。
隨后，所得基板被浸沒在過氧化氫與濃硫酸的混合溶液(混合比3∶7)中1個小時，以使柵極絕緣膜的表面為親水性，如實(shí)施例1所示。在此之后，將所得基板在需氧條件下浸沒于通過將蒽-三乙氧基硅烷溶解于非水溶劑(例如正十六烷)中得到的20mM的溶液中5分鐘，緩慢地從溶液中拉出，用溶劑洗滌，形成緩沖膜。
在此之后，在真空度為1×10-6托、氣相沉積速度為10埃/分鐘的條件下氣相沉積一層厚度為100nm的蒽薄膜，以形成有機(jī)薄膜，并相應(yīng)地制造出有機(jī)TFT。
以上述方式得到的有機(jī)TFT的場效應(yīng)遷移率為8.5×10-4cm2/V，開/關(guān)比約為4位數(shù)。
實(shí)施例35-40和比較例11-17按與實(shí)施例31相同的方式制造有機(jī)TFT，但電極、緩沖膜及有機(jī)薄膜的原料和兩種膜的形成方法按表7所示改變。按與實(shí)施例31相同的方式測定所得有機(jī)TFT的遷移率和開/關(guān)比，結(jié)果示于表7。


表7中，P3表示并四苯-三乙氧基硅烷；P4是蒽-三乙氧基硅烷；P5是并五苯-三乙氧基硅烷；P6是并六苯-三乙氧基硅烷；4T是四聯(lián)噻吩三氯硅烷；5T是五聯(lián)噻吩三甲氧基硅烷；6T是2-甲基六聯(lián)噻吩-三甲氧基硅烷；7T是2-甲基七聯(lián)噻吩-三甲氧基硅烷；8T是2-甲基八聯(lián)噻吩-三甲氧基硅烷。
將實(shí)施例34-40分別與比較例11-17對比，類似于實(shí)施例31-33與比較例10之間的關(guān)系，確認(rèn)在不具有緩沖膜的體系中、在含有功函大約與有機(jī)薄膜的功函相同的緩沖膜的體系中、在含有功函為介于有機(jī)薄膜與電極之間中值的緩沖膜體系中、在含有多層功函為介于有機(jī)薄膜與電極之間中值的緩沖膜的混合體系中，性能按以上次序得到改善。即，以下幾點(diǎn)得到確認(rèn)如果使用緩沖膜，獲得性能良好的有機(jī)薄膜晶體管；如果緩沖膜的功函為介于有機(jī)薄膜與電極之間的中值，性能可進(jìn)一步改善；如果緩沖膜是含有功函為介于有機(jī)薄膜與電極之間中值的多種材料的混合體系，性能甚至可以更進(jìn)一步地提高。
合成例1用格氏法合成三聯(lián)噻吩三氯硅烷(起始材料(1))將1.0摩爾三聯(lián)噻吩加入裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中溶于四氯化碳之后，加入NBS和AIBN并攪拌2.5小時，反應(yīng)產(chǎn)物減壓過濾得到溴代三聯(lián)噻吩。隨后，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中加入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF，再在2小時內(nèi)，于50-60℃通過滴定漏斗滴入0.5摩爾上述溴代三聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾SiCl4(四氯硅烷)和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下加入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時(格利雅反應(yīng))。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，將甲苯和未反應(yīng)的四氯硅烷從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率為55％。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1060cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，當(dāng)含有該化合物的溶液進(jìn)行紫外至可見光吸收光譜分析時，觀察到在360nm波長的吸收。該吸收歸因于分子中所含三聯(lián)噻吩的π→π*躍遷，證實(shí)化合物含有三聯(lián)噻吩分子。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。由于化合物活性高，直接對化合物進(jìn)行NMR測量是不可能的，因此，使化合物與乙醇反應(yīng)(確認(rèn)有氯化氫生成)，以用乙氧基替代末端的氯，然后再進(jìn)行測量。
7.50ppm到7.00ppm(m)(源自噻吩環(huán)的7H)2.20ppm(m)(源自乙氧基的3H)基于這些結(jié)果，該化合物被確認(rèn)是由化學(xué)式(2)定義的三聯(lián)噻吩三氯硅烷。
合成例2四聯(lián)噻吩三氯硅烷(起始材料(2))的合成將1.0摩爾四聯(lián)噻吩加入裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中溶于四氯化碳之后，加入NBS和AIBN并攪拌2.5小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓過濾得到溴代四聯(lián)噻吩。隨后，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中加入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再在2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗滴入0.5摩爾上述溴代四聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中加入1.5摩爾SiCl4(四氯硅烷)和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度為20℃以下的條件下滴加上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，將甲苯和未反應(yīng)的四氯硅烷從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率為45％。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1060cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，當(dāng)含有該化合物的溶液進(jìn)行紫外至可見光吸收光譜分析時，觀察到在390nm波長的吸收。此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。由于化合物活性高，直接對化合物進(jìn)行NMR測量是不可能的，因此，使化合物與乙醇反應(yīng)(確認(rèn)有氯化氫生成)，用乙氧基替代末端的氯，然后再進(jìn)行測量。
7.30ppm(m)(源自出自噻吩環(huán)的1H)7.20ppm到7.00ppm(m)(源自噻吩環(huán)的8H)2.20ppm(m)(源自乙氧基的3H)基于這些結(jié)果，該化合物被確認(rèn)是四聯(lián)噻吩三氯硅烷。
合成例3五聯(lián)噻吩三氯硅烷(起始材料(3))的合成將1.0摩爾并噻吩加入裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中溶于四氯化碳之后，加入NBS和AIBN并攪拌2.5小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓過濾得到溴代并噻吩。隨后，合成0.5摩爾的溴代三聯(lián)噻吩(合成例1的中間體)，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中裝入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗，滴入0.5摩爾上述溴代四聯(lián)噻吩入，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。此外，加入0.5摩爾上述的溴代并聯(lián)噻吩，在50℃反應(yīng)4小時，合成五聯(lián)噻吩。隨后，在0.2摩爾五聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成溴代五聯(lián)噻吩之后，進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)合成格氏試劑。此外，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾三乙氧基氯硅烷和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下滴加上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的物質(zhì)從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率為45％。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1050cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.3ppm(m)(源自噻吩環(huán)的2H)6.6ppm(m)(源自噻吩環(huán)的8H)3.8ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.2ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例42-乙基五聯(lián)噻吩三乙氧基硅烷(起始材料(4))的合成將1.0摩爾2-乙基并噻吩加入裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中溶于四氯化碳之后，加入NBS和AIBN并攪拌2.5小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓過濾得到2-乙基-5”-溴代并噻吩。
隨后，合成0.5摩爾的溴代三聯(lián)噻吩(合成例1的中間體)，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中加入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再在2小時內(nèi)，通過滴定漏斗，滴入0.5摩爾上述溴代三聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。此外，加入上述的2-乙基-5”-溴代聯(lián)噻吩0.5摩爾，在50℃反應(yīng)4個小時，合成2-乙基五聯(lián)噻吩。隨后，在0.2摩爾五聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-乙基-5”-溴代五聯(lián)噻吩之后，進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)合成格氏試劑。此外，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾三乙氧基氯硅烷和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下滴加上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的物質(zhì)從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率為45％。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1050cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.3ppm(m)(源自噻吩環(huán)的2H)7.2ppm(m)(源自噻吩環(huán)的8H)3.8ppm(m)(源自乙基中亞甲基的2H)3.5ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)2.6ppm(m)(源自乙基中甲基的3H)1.2ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例52-甲基六聯(lián)噻吩三甲氧基硅烷(起始材料(5))的合成首先，合成1.5摩爾的溴代三聯(lián)噻吩(合成例1的中間體)。隨后，使1.0摩爾的上述溴代三聯(lián)噻吩與1.0摩爾的溴代甲烷在60℃反應(yīng)3個小時，合成甲基三聯(lián)噻吩。接下來，0.7摩爾的上述甲基三聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-乙基-5”-溴代三聯(lián)噻吩。
另一方面，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中裝入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再在2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗滴加0.5摩爾上述溴代三聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。
然后，再加入上述的2-甲基-5”-溴代三聯(lián)噻吩，在60℃反應(yīng)4小時，合成2-甲基六聯(lián)噻吩。此外，在0.2摩爾的上述2-甲基六聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-乙基-5-溴代六聯(lián)噻吩之后，進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)合成格氏試劑。此外，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾三乙氧基氯硅烷和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下滴加入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的物質(zhì)從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾以獲得標(biāo)題化合物。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1050cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.3ppm(m)(源自噻吩環(huán)的2H)7.1ppm(m)(源自噻吩環(huán)的10H)3.8ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)2.6ppm(m)(源自甲基的3H)1.2ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例6五聯(lián)苯三氯硅烷(起始材料(6))的合成在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中裝入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再在2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗滴定0.5摩爾五聯(lián)苯，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，合成格氏試劑。
在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.0摩爾SiCl4(四氯硅烷)和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下加入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時(格利雅反應(yīng))。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的四氯硅烷從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率為50％。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1080cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。由于該化合物活性高，直接進(jìn)行NMR測量是不可能的，因此，使該化合物與乙醇反應(yīng)(確認(rèn)有氯化氫生成)，用乙氧基替代末端的氯，然后再進(jìn)行測量。
7.95ppm到7.35ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的21H)3.6ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.4ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例7六聯(lián)苯三氯硅烷(起始材料(7))的合成在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中裝入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再在2小時內(nèi)，于50-60細(xì)小，通過滴定漏斗滴定0.5摩爾六聯(lián)苯，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，合成格氏試劑。
在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.0摩爾SiCl4(四氯硅烷)和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下加入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時(格利雅反應(yīng))。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的四氯硅烷從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率為45％。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1070cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。由于該化合物活性高，直接進(jìn)行NMR測量是不可能的，因此，使該化合物與乙醇反應(yīng)(確認(rèn)有氯化氫生成)用乙氧基替代末端的氯，然后再進(jìn)行測量。
7.95ppm到7.35ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的25H)3.6ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.4ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例8三乙氧基硅烷基(silanyl)蒽(起始材料(8))的合成三乙氧基硅烷基蒽按以下方式合成。首先，將溶于50ml四氯化碳的1mM蒽溶液及NBS加入配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的100ml茄形燒瓶中，在AIBN存在下反應(yīng)1.5個小時。未反應(yīng)的物質(zhì)及HBr經(jīng)過濾除去后，在一個位置上發(fā)生溴化的儲留化合物通過柱層析取出，獲得9-溴代蒽。隨后進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)，獲得格氏試劑，隨后，將格氏試劑溶于含有氯乙氧基硅烷的四氯化碳溶液中，在60℃反應(yīng)2個小時，獲得標(biāo)題化合物(產(chǎn)率15％)。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1050cm-1觀察到歸因于Si-O-C的吸收在1050nm，因此該化合物有甲硅烷基。此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.80ppm到7.60ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的9H)3.8ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.5ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例9三乙氧基硅烷基并四苯(起始材料(9))的合成三乙氧基硅烷基并四苯按以下方式合成。首先，將溶于50ml四氯化碳的1mM并四苯溶液及NBS加入配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的100ml茄形燒瓶中，在AIBN存在下反應(yīng)1.5個小時。未反應(yīng)的物質(zhì)及HBr經(jīng)過濾除去后，在一個位置上發(fā)生溴化的儲留化合物通過柱層析取出，獲得9-溴代并四苯。隨后進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)，獲得格氏試劑，隨后，將格氏試劑溶于含有H-Si(OC2H5)3的氯仿溶液中，在60℃反應(yīng)2個小時，獲得標(biāo)題化合物(產(chǎn)率10％)。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1050nm觀察到歸因于Si-O-C的吸收，因此該化合物有甲硅烷基。此外，當(dāng)含有該化合物的氯仿溶液進(jìn)行紫外至可見光吸收光譜分析時，觀察到在481nm波長的吸收。該吸收歸因于分子中所含并四苯骨架的π→π*躍遷，證實(shí)該化合物含有并四苯骨架。
此外，對該化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.80ppm到7.30ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的11H)3.6ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.4ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例10三乙氧基硅烷基并五苯(起始材料(10))的合成三乙氧基硅烷基并五苯按以下方式合成。首先，將溶于50ml四氯化碳的1mM蒽溶液及NBS加入配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的100ml茄形燒瓶中，在AIBN存在下反應(yīng)1.5個小時。未反應(yīng)的物質(zhì)及HBr經(jīng)過濾除去后，在一個位置上發(fā)生溴化的儲留化合物通過柱層析取出，獲得9-溴代并五苯。隨后進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)，獲得格氏試劑，隨后，將格氏試劑溶于含有H-Si(OC2H5)3的氯仿溶液中，在60℃反應(yīng)2個小時，獲得標(biāo)題化合物(產(chǎn)率10％)。
所得化合物進(jìn)行做紅外吸收光譜分析，在1050nm觀察到歸因于Si-O-C的吸收，因此該化合物有甲硅烷基。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.80ppm到7.30ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的13H)3.6ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.4ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例112-甲基-10-三乙氧基硅烷基并五苯(起始材料(11))的合成2-甲基-10-三乙氧基硅烷基并五苯按以下方式合成。首先，通過向例如含有溴甲烷的氯仿溶液中加入鎂來制備格氏試劑。隨后，緩慢加入含有合成例1的10-溴代并五苯的氯仿溶液，合成10-甲基并五苯。隨后，上述中間體用例如NBS進(jìn)行溴化，在2-位之外的位置上發(fā)生溴化的化合物通過萃取除去，獲得2-溴-10-甲基并五苯。此外，將H-Si(OC2H5)3溶于氯仿中，將所得溶液加入含有上述3-溴-9-十八烷基并四苯的氯仿溶液中進(jìn)行反應(yīng)，合成標(biāo)題化合物(產(chǎn)率12％)。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1050nm觀察到歸因于Si-O-C的吸收，因此該化合物有甲硅烷基。此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.80ppm到7.30ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的13H)3.6ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)2.8ppm(m)(源自甲基的3H)1.4ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例12三氯-(4-{2-[4-(2-對甲苯基-乙基)-苯基]-乙基}苯基)硅烷(起始材料(12))上述化合物按以下方式合成。
首先，在200ml的茄形燒瓶中加入α-溴代二甲苯(50mM)和亞膦酸三乙酯(60mM)，加熱到140℃，同時攪拌以促進(jìn)反應(yīng)。此外，溫度提高到180℃以破壞亞膦酸三乙酯殘余物，此后，冷卻反應(yīng)混合物以合成4-(甲基芐基)-膦酸。隨后，在氬氣氛下，向在配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中的無水DMF中加入10mM氫氧化鈉，溶液的溫度調(diào)節(jié)到0℃，此后，緩慢加入上述4-(甲基芐基)膦酸(8mM)和反式-4-茋羧基醛的DMF溶液(50ml)，攪拌24小時以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物用乙醇萃取，合成4-[(E)-2-[4-{(E)-2-苯基乙烯基}-苯基]-乙烯基]苯基甲烷。再將該化合物溶于四氯化碳中，然后加入NBS，再加入AIBN，攪拌混合物2小時后，反應(yīng)溶液經(jīng)減壓過濾，合成由以下結(jié)構(gòu)式定義的中間體4 隨后，將中間體4裝入配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中，再加入1.0摩爾四氯硅烷和200ml甲苯，混合物用冰冷卻，并在1小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度為10℃條件下加入中間體4，在滴定之后老化1小時，合成由以上結(jié)構(gòu)式所定義的化合物。
當(dāng)所得目標(biāo)化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1070cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。此外，對化合物進(jìn)行核磁共振測量。由于化合物活性高，直接進(jìn)行化合物的NMR測量是不可能的，因此，使化合物與乙醇反應(yīng)以用乙氧基替代末端的氯，然后進(jìn)行測量。
7.4ppm到7.2ppm(m)(源自苯基骨架的12H)7.1ppm到7.0ppm(m)(源自乙烯基骨架的4H)3.8ppm到3.7ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)2.5ppm到2.4ppm(m)(源自甲基的3H)1.4ppm到1.2ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是由上述結(jié)構(gòu)式所定義的化合物。
合成例13三乙氧基-[2，2’；6’，2”]-三聯(lián)萘-6-基-硅烷(起始材料(13))的合成首先，將100mM的NBS和AIBN加到含有50mM 2-溴代萘(CAS號90-11-9)的四氯化碳溶液中，在氮?dú)夥障掠?0℃進(jìn)行反應(yīng)2小時，合成2，6-二溴代萘。隨后，將40mM的2-溴代萘溶解在THF中，加入金屬鎂，在氮?dú)夥障略?0℃進(jìn)行反應(yīng)1小時，合成出格式試劑。此后，將格氏試劑加入含有20mM上述2，6-二溴代萘的THF溶液中，反應(yīng)在20℃進(jìn)行9個小時，以合成[2，2’；6’，2”]-三聯(lián)萘。在此之后，將20mM的NBS和AIBN加到含有10mM的[2，2’；6’，2”]-三聯(lián)萘的四氯化碳溶液中，反應(yīng)在氮?dú)夥障掠?0℃進(jìn)行2小時，合成6-溴-[2，2’；6’，2”]-三聯(lián)萘。再加入金屬鎂，在氮?dú)夥障拢?0℃進(jìn)行反應(yīng)1小時，合成格氏試劑，再加入10mM的氯乙氧基硅烷，反應(yīng)在60℃進(jìn)行2個小時，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率40％。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1090cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振測量。
7.9ppm(m)(芳香基團(tuán)4H)7.6ppm(m)(芳香基團(tuán)8H)7.5ppm(m)(芳香基團(tuán)4H)7.3ppm(m)(芳香基團(tuán)3H)3.6ppm(m)(乙氧基中亞甲基6H)1.5ppm(m)(乙氧基中甲基9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是三乙氧基-[2，2’；6’，2”]-三聯(lián)萘-6-基-硅烷。
合成例14四聯(lián)噻吩三氯硅烷的合成將1.0摩爾四聯(lián)噻吩加入配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中溶解于四氯化碳之后，加入NBS和AIBN并攪拌2.5小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓過濾得到溴代四聯(lián)噻吩。隨后，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中加入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF，再在2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗加入0.5摩爾上述溴代四聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。在配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾SiCl4(四氯硅烷)和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下滴入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的四氯硅烷從所得濾液中汽提，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物，產(chǎn)率為45％。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1060cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，當(dāng)含有該化合物的溶液進(jìn)行紫外至可見光吸收光譜分析時，觀察到在390nm波長的吸收。此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。由于化合物活性高，直接對化合物進(jìn)行NMR測量是不可能的，因此，使化合物與乙醇反應(yīng)(確認(rèn)有氯化氫生成)以用乙氧基替代末端的氯，然后再進(jìn)行測量。
7.30ppm(m)(源自噻吩環(huán)的1H)7.20ppm到7.00ppm(m)(源自噻吩環(huán)的8H)2.20ppm(m)(源自乙氧基的3H)基于這些結(jié)果，該化合物被確認(rèn)是四聯(lián)噻吩三氯硅烷。
合成例152-甲基六聯(lián)噻吩三甲氧基硅烷的合成首先，按照與合成例1相同的方式合成溴代三聯(lián)噻吩。
然后，通過用1.0摩爾的上述溴代三聯(lián)噻吩與1.0摩爾溴甲烷在60℃反應(yīng)3個小時來合成甲基三聯(lián)噻吩。接下來，0.7摩爾的上述甲基三聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-甲基-5 ”-溴代三聯(lián)噻吩。
另一方面，在配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中加入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF，再在2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗滴入0.5摩爾上述溴代三聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。
然后，加入上述2-甲基-5”-溴代三聯(lián)噻吩，反應(yīng)在60℃進(jìn)行4個小時，合成2-甲基六聯(lián)噻吩。此外，在0.2摩爾的上述2-甲基六聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-甲基-5-”””-溴代六聯(lián)噻吩之后，進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)，以獲得格氏試劑。此外，在配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾三甲氧基氯硅烷和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下滴入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化1小時。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的物質(zhì)從所得濾液中汽提出來，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1050cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.3ppm(m)(源自噻吩環(huán)的2H)7.1ppm(m)(源自噻吩環(huán)的10H)3.8ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)2.6ppm(m)(源自甲基的3H)1.2ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，該化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例162-甲基七聯(lián)噻吩三甲氧基硅烷的合成首先，按照與合成例1和合成例2相同的方式合成溴代三聯(lián)噻吩和溴代四聯(lián)噻吩。
然后，通過用1.0摩爾的上述溴代四聯(lián)噻吩與1.0摩爾溴甲烷在60℃反應(yīng)3個小時來合成甲基四聯(lián)噻吩。接下來，0.7摩爾的上述甲基四聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-甲基-5”-溴代四聯(lián)噻吩。
另一方面，在配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中裝入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再在2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗滴入0.5摩爾上述溴代三聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，產(chǎn)生格氏試劑。
隨后，加入上述2-甲基-5””-溴代四聯(lián)噻吩，反應(yīng)在60℃進(jìn)行4個小時，合成2-甲基七聯(lián)噻吩。此外，在0.2摩爾的上述2-甲基七聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-甲基-5-””-溴代七聯(lián)噻吩之后，進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)以獲得格氏試劑。此外，在配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾三甲氧基氯硅烷和300ml甲苯，用冰冷卻，在2小時內(nèi)，在內(nèi)部溫度低于或等于20℃的條件下滴入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化5小時。
接下來，在反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的物質(zhì)從所得濾液中汽提出來，對所得溶液蒸餾，獲得標(biāo)題化合物。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1050cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.3ppm(m)(源自噻吩環(huán)的2H)7.1ppm(m)(源自噻吩環(huán)的12H)3.8ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)2.6ppm(m)(源自甲基的3H)1.2ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，該化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例172-甲基八聯(lián)噻吩三甲氧基硅烷的合成首先，按照與合成例2相同的方式合成溴代四聯(lián)噻吩，而2-甲基-5-溴代四聯(lián)噻吩按照與合成例16相同的方式產(chǎn)生。
另一方面，在裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的500ml玻璃燒瓶中裝入0.5摩爾金屬鎂和300ml的THF(四氫呋喃)，再在2小時內(nèi)，于50-60℃，通過滴定漏斗滴入0.5摩爾上述溴代四聯(lián)噻吩，滴定結(jié)束后，在65℃老化2小時，合成格氏試劑。
隨后，加入上述2-甲基-5””-溴代四聯(lián)噻吩，反應(yīng)在60℃進(jìn)行4個小時，合成2-甲基八聯(lián)噻吩。此外，在0.2摩爾的上述2-甲基八聯(lián)噻吩與NBS在AIBN存在下反應(yīng)合成2-甲基-5-”-溴代八聯(lián)噻吩之后，進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)以獲得格氏試劑。此外，在配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的1升玻璃燒瓶中裝入1.5摩爾三甲氧基氯硅烷和300ml甲苯，用冰冷卻，在2個小時里在內(nèi)部溫度為20℃以下的條件下滴入上述格氏試劑，滴定結(jié)束后，在30℃老化5小時。
接下來，反應(yīng)溶液進(jìn)行減壓過濾除去氯化鎂之后，甲苯和未反應(yīng)的物質(zhì)從所得濾液中汽提出來，對所得溶液蒸餾，以獲得標(biāo)題化合物。
所得化合物做紅外吸收光譜分析，在1050cm-1觀察到歸因于SiC的吸收，因此該化合物有SiC鍵。
此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.3ppm(m)(源自噻吩環(huán)的2H)7.1ppm(m)(源自噻吩環(huán)的12H)
3.8ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)2.6ppm(m)(源自甲基的3H)1.2ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，該化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例18蒽三乙氧基硅烷的合成蒽三乙氧基硅烷按以下方式合成。
首先，將溶于50ml四氯化碳的1mM蒽及NBS加入配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的100ml茄形燒瓶中，在AIBN存在下反應(yīng)1.5小時。在未反應(yīng)的物質(zhì)及HBr經(jīng)過濾除去后，在一個位置上發(fā)生溴化的儲留化合物通過柱層析取出，以獲得9-溴代蒽。隨后進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)，獲得格氏試劑，隨后，將格氏試劑溶解于含有氯三乙氧基硅烷的四氯化碳溶液中，在60℃反應(yīng)2小時，獲得標(biāo)題化合物(產(chǎn)率15％)。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1050nm-1觀察到歸因于Si-O-C的吸收，因此該化合物有甲硅烷基。此外，對化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.80ppm到7.60ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的9H)3.8ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.5ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例19并四苯三乙氧基硅烷的合成并四苯三乙氧基硅烷按以下方式合成。首先，將溶于50ml四氯化碳的1mM并四苯及NBS加入配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的100ml茄形燒瓶中，在AIBN存在下反應(yīng)1.5小時。在未反應(yīng)的物質(zhì)及HBr經(jīng)過濾除去后，在一個位置上發(fā)生溴化的儲留化合物通過柱層析取出，以獲得9-溴代并四苯。隨后進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)，獲得格氏試劑，隨后，將格氏試劑溶解于含有H-Si(OC2H5)3的氯仿溶液中，在60℃反應(yīng)2個小時，獲得標(biāo)題化合物(產(chǎn)率10％)。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1050nm-1觀察到歸因于Si-O-C的吸收，因此該化合物有甲硅烷基。此外，當(dāng)含有該化合物的氯仿溶液進(jìn)行紫外至可見光吸收光譜分析時，觀察到在481nm波長的吸收。該吸收歸因于分子中所含并四苯骨架的π→π*躍遷，證實(shí)化合物含有并四苯骨架。
此外，對該化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.80ppm到7.30ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的11H)3.6ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.4ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
合成例20并六苯三乙氧基硅烷(1)2，3，6，7-四(三甲基甲硅烷基)萘首先，向配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的200ml玻璃燒瓶中加入0.4摩爾鎂、100ml的HMPT(六甲替磷酰三胺)、20ml的THF、I2(催化劑)和0.1M的1，2，4，5-四氯苯(純度99％，購自Kishida Chemical Co.，Ltd.)，并于80℃滴加0.4M的氯三甲基硅烷，攪拌30分鐘后，混合物在130℃回流4小時，合成1，2，4，5-四(三甲基甲硅烷基)苯。
隨后，向200ml的茄形燒瓶中加入20mM的i-Pr2NH、50mM的PhI(OAc)2((二乙酰氧基碘代)苯)和50ml二氯甲烷后，在0℃滴入50mM的CF3CO2H(TfOH)，攪拌2小時。隨后，在0℃，滴加10ml含有上述1，2，4，5-四(三甲基甲硅烷基)苯的二氯甲烷溶液，在室溫攪拌2小時，合成三氟甲基磺酸苯基[2，4，5-三(三甲基甲硅烷基)苯基]碘。
隨后，在50ml的茄形燒瓶中裝入含有2.0M Bu4NF的THF溶液，在0℃滴入5mM上述三氟甲基磺酸苯基[2，4，5-三(三甲基甲硅烷基)苯基]碘以及10ml含有10mM 3，4-二(三甲基甲硅烷基)呋喃的二氯甲烷溶液，攪拌30分鐘以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)一結(jié)束，所得產(chǎn)物用二氯甲烷和水萃取，通過柱層析純化，獲得1，4-二氫-1，4-環(huán)氧萘衍生物。
在此之后，將10ml含有1mM碘化鋰的THF溶液、上述1，4-二氫-1，4-環(huán)氧萘衍生物、以及10mM的DBU加入一個配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的50ml玻璃燒瓶中，且在加入1mM的上述1，4-二氫-1，4-環(huán)氧萘衍生物后，混合物在氮?dú)夥障禄亓?個小時以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)一結(jié)束，通過萃取和MgSO4除去水，合成標(biāo)題化合物2，3，6，7-四(三甲基甲硅烷基)萘。
(2)并六苯的合成首先，使用2，3，6，7-四(三甲基甲硅烷基)萘作為起始原料，且按照與制備例(1)中由1，2，4，5-四(三甲基甲硅烷基)苯合成2，3，6，7-四(三甲基甲硅烷基)萘的相同方式進(jìn)行合成，該過程重復(fù)四次，以合成2，3，10，11-四(三甲基甲硅烷基)-并六苯。
隨后，將1mM的上述2，3，10，11-四(三甲基甲硅烷基)-并六苯溶解在含有少量水和PhNMe3F的THF中之后，對混合物進(jìn)行攪拌，合成2，3，10，11-四(三甲基甲硅烷基)-并六苯。
當(dāng)所合成的化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量時，觀察到以下光譜。
8.1ppm 4H7.9ppm 8H7.4ppm 4H基于這些結(jié)果，該化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
(3)并六苯三乙氧基硅烷的合成并六苯三乙氧基硅烷按以下方式合成。首先，將溶于50ml四氯化碳的1mM并六苯及NBS被加入裝配有攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴定漏斗的100ml茄形燒瓶中，在AIBN存在下反應(yīng)1.5個小時。在未反應(yīng)的物質(zhì)及HBr經(jīng)過濾除去后，在一個位置上發(fā)生溴化的儲留化合物通過柱層析取出，獲得9-六并苯(hexapentacene)。隨后進(jìn)行與金屬鎂的反應(yīng)，獲得格氏試劑，隨后，將格氏試劑溶解于含有H-Si(OC2H5)3的氯仿溶液中，在60℃反應(yīng)2個小時，獲得標(biāo)題化合物(產(chǎn)率10％)。
所得化合物進(jìn)行紅外吸收光譜分析，在1060nm-1觀察到歸因于Si-O-C的吸收，因此該化合物有甲硅烷基。
此外，對該化合物進(jìn)行核磁共振(NMR)測量。
7.80ppm到7.30ppm(m)(源自芳香基團(tuán)的15H)3.6ppm(m)(源自乙氧基中亞甲基的6H)1.4ppm(m)(源自乙氧基中甲基的9H)。
基于這些結(jié)果，化合物被確認(rèn)是標(biāo)題化合物。
雖然對本發(fā)明按以上所述進(jìn)行了描述，但是，各種顯而易見的改變用各種手段也同樣可能。這種改變并不背離本發(fā)明的目的和范圍，且所有這些對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的改變都落入由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明與2004年12月22日提交的日本未經(jīng)審查的特許申請2004-371789以及2005年11月30日提交的2005-346654有關(guān)，其內(nèi)容全文參考結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)薄膜晶體管，其包括有機(jī)薄膜，通過柵極絕緣膜形成于所述有機(jī)薄膜的一個表面上的柵電極，形成于所述柵電極兩側(cè)并在所述有機(jī)薄膜的一個表面上或另一個表面上的源/漏電極，以及設(shè)置于所述有機(jī)薄膜與所述柵極絕緣膜之間和/或所述有機(jī)薄膜與所述源/漏電極之間的有機(jī)硅烷化合物膜。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述在所述柵極絕緣膜與所述有機(jī)薄膜之間的有機(jī)硅烷化合物是固定膜，所述固定膜是具有載流子輸送功能的單分子膜。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述固定膜有結(jié)晶度。
4.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述固定膜的厚度是0.5-3nm。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述在所述有機(jī)薄膜與所述源/漏電極之間的有機(jī)硅烷化合物是緩沖膜，所述緩沖膜是具有能壘的單分子膜。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述源/漏電極由可在其表面上形成氧化物膜的金屬材料組成。
7.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述緩沖膜的厚度是0.5-5nm。
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物含有π電子共軛體系分子。
9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物由以下化學(xué)式(1)定義R1-SiZ1Z2Z3(1)，式中，R1是含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，π電子共軛體系分子是由2到6個重復(fù)的苯組成的分子、由2到6個重復(fù)的噻吩組成的分子、由2到6個稠合苯環(huán)組成的并苯分子、或通過將它們組合所得到的分子；Z1到Z3是相同或不同的，表示鹵原子或有1到5個碳原子的烷氧基。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物由以下化學(xué)式(1)定義R1-SiZ1Z2Z3(1)，式中，R1是含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，π電子共軛體系分子是由2到6個重復(fù)的噻吩組成的分子；Z1到Z3是相同或不同的，表示鹵原子或有1到5個碳原子的烷氧基。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物由以下化學(xué)式(1)定義R1-SiZ1Z2Z3(1)，式中，R1是含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，π電子共軛體系分子是由2到6個稠合苯環(huán)組成的并苯分子；Z1到Z3是相同或不同的，表示鹵原子或有1到5個碳原子的烷氧基。
12.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物由以下化學(xué)式(1)定義R1-SiZ1Z2Z3(1)，式中，R1是含有π電子共軛體系分子的單價基團(tuán)，π電子共軛體系分子含有至少兩種或多種選自以下分子的分子由2到6個重復(fù)的苯組成的分子、由2到6個重復(fù)的噻吩組成的分子、由2到6個稠合苯環(huán)組成的并苯分子；Z1到Z3是相同或不同的，表示鹵原子或有1到5個碳原子的烷氧基。
13.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)薄膜是用低分子量化合物或聚合物化合物形成的膜。
14.一種制造如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管的方法，其包括在有機(jī)薄膜與柵極絕緣膜之間和/或在有機(jī)薄膜與源/漏電極之間形成有機(jī)硅烷化合物膜的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物膜設(shè)置在所述有機(jī)薄膜與柵極絕緣膜之間，并且是固定膜，所述固定膜具有載流子輸送功能的單分子膜；所述方法包括以下步驟在所述柵電極上形成所述柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成所述固定膜；在所述固定膜上形成所述有機(jī)薄膜；以及在所述有機(jī)薄膜形成之前在所述固定膜上形成源/漏電極或者在所述有機(jī)薄膜上形成所述源/漏電極。
16.如權(quán)利要求14所述的制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物膜設(shè)置在所述有機(jī)薄膜與源/漏電極之間，并且是緩沖膜，所述緩沖膜具有能壘的單分子膜；所述方法包括以下步驟在所述緩沖膜覆蓋所述有機(jī)薄膜與所述源/漏電極接觸的接觸表面之后，在所述緩沖膜上形成所述源/漏電極；或在所述緩沖膜覆蓋所述源/漏電極與述有機(jī)薄膜接觸的接觸表面之后，在所述緩沖膜上形成所述有機(jī)薄膜。
17.如權(quán)利要求14所述的制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述有機(jī)硅烷化合物膜用浸涂法或LB法形成。
18.如權(quán)利要求14所述的制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述有機(jī)薄膜用溶液涂布法形成。
全文摘要
公開了一種有機(jī)薄膜晶體管，其包括有機(jī)薄膜，通過柵極絕緣膜形成于該有機(jī)薄膜的一個表面上的柵電極、形成于該柵電極的兩側(cè)與有機(jī)薄膜的一個表面或另一表面接觸的源/漏電極、以及布置在該有機(jī)表面與柵極絕緣膜之間和/或在有機(jī)薄膜與源/漏電極之間的有機(jī)硅烷化合物膜。
文檔編號H01L51/05GK101080821SQ20058004351
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者中川政俊, 花戸宏之, 田村壽宏 申請人:夏普株式會社