[发明专利]一种高沸点溶剂调控的树状红荧烯晶体薄膜制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高沸点溶剂调控的树状红荧烯晶体薄膜制备方法，属于有机光电子技术领域。

背景技术

近年来，有机半导体由于具有柔性、廉价、成本低的优势，在有机薄膜晶体管、有机太阳能电池领域具有很好的应用前景。红荧烯（Rubrene，5.6.11.12-四苯基四苯）是由一个并四苯及四个支环组成的一种稠环芳香烃，具有高迁移率、长的激子扩散长度，可以应用到发光二极管、场效应晶体管以及太阳能电池等领域，而红荧烯晶体薄膜生长是实现广泛应用的基本条件。

目前，制备薄膜的工艺技术有外延膜沉积技术、离子溅射技术、溶液技术、物理气相沉积技术、化学气相沉积技术。其中溶液技术优点在于设备简单、成本低廉、温度要求低，可大面积沉积，并且可直接在衬底上生长晶体。同时，氮氮二甲基甲酰胺（N，N-Dimethylformamide，以下称DMF）是一种高沸点有机溶剂，分子间作用力大，能起到减缓溶剂挥发速度，为红荧烯分子提供充足驱动力的作用，从而提升红荧烯晶体薄膜生长的空间有序性和规整度。

因此，本发明是一种高沸点溶剂调控的树状红荧烯晶体薄膜制备方法，即通过DMF溶剂调控红荧烯树状晶体的生长，在原有氯仿溶剂的基础上，通过加入体积比30%~50%的DMF溶剂，使得多数红荧烯分子有足够的驱动力依次完成从粒状，带状，到树状的生长过程，并且，可通过改变加入的DMF溶剂的比例来改变树状红荧烯晶体的尺寸和规整度。

发明内容

本发明是一种高沸点溶剂调控的树状红荧烯晶体薄膜制备方法，旨在改善目前红荧烯薄膜制备工艺中出现的成本高，工艺复杂，薄膜质量差的问题。本发明采用溶液滴涂的方法，利用高沸点溶剂本身具有挥发速度慢，通过DMF溶剂调控树状红荧烯晶体薄膜的生长。

本发明是一种高沸点溶剂调控的树状红荧烯晶体薄膜制备方法。本发明是这样实现的：如图1所示，红荧烯分子生长为最终的树状晶体形貌。溶液滴涂法能起到减缓溶剂挥发速度的作用，为红荧烯晶体生长提供充足的驱动力，加入的DMF溶剂由于沸点高的特点，使溶剂挥发速度进一步减缓，从而使得红荧烯晶体最终生长成为结构致密的大尺寸树状晶体薄膜。

附图说明

图1为高沸点溶剂调控的树状红荧烯晶体薄膜形貌图。

图2为高沸点溶剂调控的树状红荧烯晶体薄膜生长示意图。

具体实施方式

如图1所示，红荧烯分子生长为最终的树状晶体形貌。

具体实现过程：衬底由Si基底和表面厚度为300nm的SiO₂绝缘层组成；将衬底按照丙酮、乙醇、蒸馏水的顺序进行清洗，放入60℃的烘箱中加热烘干20min；红荧烯溶液1的配置，取红荧烯1mg，氯仿0.5ml，DMF0.3ml（以下称溶液1），体积比为37.5%，依次加入到规格为5ml的试剂瓶中，然后进行常温下超声振动，超声强度为60%，时间为10min；将衬底从烘箱中取出放在型号为HP-127的数显温度精密电热板上，温度设定为60℃；从溶液1中取出100μl-120μl溶液滴涂于衬底中间部位，红荧烯分子由溶液中的分散状态开始进行自组装，由于滴涂能减缓溶剂的挥发速度，再加上DMF溶剂的沸点高，进一步减缓溶剂挥发速度，为红荧烯晶体的生长提供长时间的推动力，在自组装红荧烯分子聚集形成晶核之后，红荧烯分子开始沿晶核方向不断生长，依次呈现带状，树状红荧烯晶体薄膜形状，如图2所示。