[发明专利]用于电子器件的电极表面改性层

说明书

公开了制备有机电子器件的改性电极的方法，其中所述改性电极包含表面改性层，该方法包括：(i)向所述电极的至少一个表面的至少一部分上沉积包含M(tfd)₃和至少一种溶剂的溶液，其中M是Mo、Cr或W；和(ii)去除至少一些所述溶剂以在所述电极上形成所述表面改性层。

技术领域

本发明涉及制备用于有机电子器件的改性电极的方法并且涉及制备包含该改性电极的有机电子器件的方法。本发明还针对于改性电极本身并且针对于包含该改性电极的有机电子器件。

背景技术

晶体管可以通过如下工艺形成：其中晶体管的半导体层以及在很多情形中其它层是由溶液沉积。所得的晶体管被称作薄膜晶体管。当在半导体层中使用有机半导体时，该器件通常被描述为有机薄膜晶体管(OTFT)。

OTFT的各种配置是已知的。一种器件，顶栅薄膜晶体管，包含源极和漏极，且半导体层布置在它们之间处于沟道区中，布置在该半导体层上方的栅极以及布置在栅极和沟道区中的半导体之间的绝缘材料层。

可通过在栅极处施加电压来改变沟道区的导电性。以这种方式，能够利用所施加的栅极电压开启和关断晶体管。对于给定电压可实现的漏极电流取决于晶体管的有源区域(即介于源极与漏极之间的沟道区)中的有机半导体中的电荷载流子的迁移率。为了以低的操作电压实现高的漏极电流，有机薄膜晶体管必须具有如下的有机半导体层：其在沟道区中具有高度迁移性的电荷载流子，并且具有有效的装置用以将电荷从电极注入到有机半导体层。

在短沟道长度器件中，接触电阻可以占器件中的总沟道电阻的显著比例。器件中的接触电阻越高，跨源极和漏极接触部下降的施加电压的比例越高，并且作为结果实现了越低的跨沟道区的偏压。高的接触电阻具有从器件提取的电流水平低得多的效果，这是因为跨沟道区施加的较低偏压以及因此较低的器件迁移率。

有许多不同的方式来减小或最小化接触电阻。一种方法是例如用p-掺杂剂掺杂半导体层。例如Lee,Jae-Hyun等人在Applied Physics Letters 98,173303(2011)中以及Qi,Yabing等人在J.Am.Chem.Soc.2009 131 12530-12531中都公开了用三-[1,2-双(三氟甲基)乙烷-1,2-二硫纶]钼(Mo(tfd)₃)对有机半导体层的掺杂。Mo(tfd)₃具有约5.59eV的低LUMO能级，使得在很多情况下从有机半导体的HOMO到Mo(tfd)₃的电荷转移在能量上时有利的。还认识到Mo(tfd)₃能够比金属氧化物掺杂剂更均匀地分布遍及有机半导体，从而导致更高的电荷产生效率。

Tiwari,S.P.等人在Organic Electronics 11(2010)860-863中公开了OFETs的制造和表征，其中在金属(Au)电极下方和在并五苯半导体层上方沉积Mo(tfd)₃和并五苯的10nm共蒸发层。通过遮蔽掩模执行共蒸发以限定源极/漏极。Tiwari,S.P.等人推测，由于从金属电极到半导体的载流子注入的能垒高度的减小(因为与界面处的掺杂有关的能带弯曲)，在电极界面附近的选择性掺杂使界面电阻降低。由此在Tiwari,S.P.等人的方法中，Mo(tfd)₃迁移进入有机半导体层并且对其掺杂，正如上文所述的Lee,Jau-Hyun和Qi,Yabing中的那样。

发明内容

从第一方面看，本发明提供制备用于有机电子器件的改性电极的方法，其中所述改性电极包含表面改性层，该方法包括：

(i)使包含M(tfd)₃和至少一种溶剂的溶液沉积到所述电极的至少一个表面的至少一部分上，其中M是Mo、W或Cr；和

(ii)去除至少一些所述溶剂以在所述电极上形成所述表面改性层。

从另一方面看，本发明提供用于制备有机电子器件的方法，该方法包括：