[发明专利]一种有机单晶场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种有机单晶场效应晶体管，自下而上依次包括：衬底、设于所述衬底上的有机半导体，以及垂直设于所述有机半导体之上的源电极和漏电极，其特征在于：

所述源电极和漏电极均由金属电荷转移复合物制成；

所述金属电荷转移复合物为铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物。

2.根据权利要求1所述的有机单晶场效应晶体管，其特征在于：所述源电极和漏电极均由铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物一维纳米结构构成，所述铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物一维纳米结构的直径为100-300nm，长度为10-20μm。

3.根据权利要求1或2所述的有机单晶场效应晶体管，其特征在于：所述衬底为覆盖有SiO₂的Si衬底，所述覆盖有SiO₂的Si衬底的厚度为1-2mm，所述覆盖有SiO₂的Si衬底中，Si材料的厚度为1-2mm，SiO₂材料的厚度为300-500nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的有机单晶场效应晶体管，其特征在于：所述有机半导体由9,10-二(苯乙炔基)蒽单晶构成，所述9,10-二(苯乙炔基)蒽单晶的直径为100-500nm，长度为10-40μm。

5.一种制备权利要求1-4中任一项所述的有机单晶场效应晶体管的方法，包括下述步骤：

1)铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物一维纳米结构的制备：

将基片进行清洗，将所述基片静置在含7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷和氯化铜的乙腈溶液中，将得到的载有铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物的基片取出，然后烘干，在所述基片上得到铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物一维纳米结构；

2)对衬底进行清洗；

3)在所述衬底上制备有机半导体；

4)将两根所述铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物一维纳米结构垂直放置于所述有机半导体上，即完成有机单晶场效应晶体管的制作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述基片为Zn片，所述基片清洗所用的清洗剂依次为去离子水、丙酮和异丙醇；

所述含7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷和氯化铜的乙腈溶液中，7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷的摩尔浓度为0.1-2mM，氯化铜的摩尔浓度为0.2-4mM，所述静置的时间为0.5-2小时，所述烘干的温度为70-90℃，所述烘干的时间为0.5-1小时；

所得铜－7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷配合物一维纳米结构的直径为100-300nm，长度为10-20μm。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述衬底为覆盖有SiO₂的Si衬底，所述覆盖有SiO₂的Si衬底的厚度为1-2mm，其中，Si材料的厚度为1-2mm，SiO₂材料的厚度为300-500nm。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述有机半导体为9,10-二(苯乙炔基)蒽单晶一维结构；

所述在衬底上制备有机半导体的具体操作如下：将9,10-二(苯乙炔基)蒽加入氯苯中，超声溶解得到9,10-二(苯乙炔基)蒽氯苯溶液，将所述9,10-二(苯乙炔基)蒽氯苯溶液滴注到所述衬底上，密闭静置，再退火干燥，在所述衬底上得到9,10-二(苯乙炔基)蒽单晶一维结构；

所得9,10-二(苯乙炔基)蒽单晶一维结构的直径为100-500nm，长度为10-40μm。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述9,10-二(苯乙炔基)蒽氯苯溶液中，9,10-二(苯乙炔基)蒽(BEPA)的浓度为0.5-2mg/mL；单位面积衬底上滴注的9,10-二(苯乙炔基)蒽氯苯溶液的体积10-30μL；所述密闭静置的时间为1-2天，所述退火干燥的温度为70-90℃，所述退火干燥的时间为20-40min。