[发明专利]一种有机膦酸酯、有机膦酸及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种有机膦酸酯、有机膦酸及其制备方法与应用，所述有机膦酸酯的结构式为有机膦酸的结构式为其中，n为10≤n≤18的整数，R₁为或R₂为‑CH₃、‑CH₂CH₃或‑CH₂CH₂CH₃；两者均可用作OFETs的绝缘层的界面修饰材料，通过向分子中引入长度适中的碳链结构，可提高SAMs的有序度，有助于形成晶化的自组装单分子层；端位的膦酸(酯)基团可使材料与绝缘层表面形成化学吸附，有利于分子在绝缘层表面的牢固键合；分子另一端的稠环烃结构可调节SAMs的表面张力，溶液法制备有机半导体薄膜时，有利于溶液在界面的铺展，也将更好地诱导半导体材料的堆积模式，提高半导体材料的电荷传输性能。

技术领域

本发明涉及有机电子器件的界面修饰技术领域，尤其涉及一种有机膦酸酯、有机膦酸及其制备方法与应用。

背景技术

有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistor，OFET)是有机集成电路的基本元件，在柔性平板显示、射频标识牌、大面积传感阵列、电子皮肤等方面存在广泛的应用。具有高场效应迁移率的OFETs有着广泛应用，例如，OFETs的场效应迁移率大于1cm²V^-1s^-1可用于取代无定形硅的薄膜晶体管。在有机场效应晶体管的工作过程中，电荷的传输发生在半导体层和绝缘层之间的界面，半导体层中最接近该界面的前几个分子层是电荷转移的场所。因此，对有机场效应晶体管进行界面修饰从而提高器件性能具有重要的应用价值和科学意义。

对绝缘层/半导体层界面进行合理的优化，可以促进电荷在界面的传输，提高OFET的场效应迁移率。物理或化学界面修饰方法中，目前采用的界面修饰方法有聚合物修饰和自组装单分子膜(Self-assembled monolayers，SAMs)修饰；其中，SAMs具有结构、性质稳定等优点，已成为OFETs领域界面修饰的常用方法。然而，能同时应用于真空沉积法和溶液法制备OFET的自组装单分子膜种类较少，性能较差；目前常用于溶液法制备OFET的SAMs对n型OFETs还存在无法完全阻隔电子陷阱作用的局限性，且所在器件的电子传输性能不佳。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机膦酸酯、有机膦酸及其制备方法与应用，旨在解决现有界面修饰材料形成的界面修饰层不能同时适用于真空沉积法和溶液法制备OFETs的问题；且对n型OFETs存在无法完全阻隔电子陷阱作用的局限性，以及其表面制备的OFETs的电子传输性能不佳的问题。

本发明的技术方案如下：

一种有机膦酸酯化合物，其中，所述有机膦酸酯化合物的结构式为其中，n为10≤n≤18的整数，R₁为R₂为-CH₃、-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₃。

一种如上所述的有机膦酸酯化合物的制备方法，其中，包括：

步骤A、在惰性气体的保护下，将化合物和P(OR₂)₃在回流条件下进行搅拌反应；

其中，n为10≤n≤18的整数，R₁为X为-Cl或-Br；R₂为-CH₃、-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₃；