[发明专利]一种聚合物半导体薄膜制备方法及应用

权利要求书

1.一种聚合物半导体薄膜制备方法，是基于多种衬底的PCDTPT聚合物半导体薄膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)利用有机溶剂配置合适浓度的聚合物溶液并充分溶解；

(2)在目标衬底表面进行十八用烷基三氯硅烷（OTS）修饰；

(3)提供表面一片面积大于目标衬底表面连接羟基的基片即下层衬底，

(4)并将目标衬底即上层衬底置于其上方中央，形成叠片结构；

将步骤（1）中所述溶液滴注在步骤（2）中搭建的叠片结构上，直至溶液完全浸没上层衬底，且溶液不溢出下层衬底；

将步骤（3）中全体机构置于密闭环境中，等待溶剂完全挥发后取出；

将步骤（4）中上层衬底取出，置于温度为150℃下真空环境烘干180min即可得到在上层衬底上制备的聚合物半导体薄膜；其特征在于：下层衬底作为辅助层，选用Si衬底、SiO₂衬底或玻璃做硬性衬底；通过对下层衬底的表面进行不同分子层修饰，实现对下层衬底对溶液亲疏性能的调控，从而改变溶液液滴在衬底的表面时液面与衬底接触角的大小，当下层衬底对溶液亲附能力越强，溶液半月牙液面与衬底接触角越小，在步骤（3）中，通过对下层衬底进行羟基化修饰，溶液在下层衬底表面接触角小于10°时，羟基化的表面增强了衬底对溶液的亲附性，溶液与下层衬底接触角越小，溶液液面张力越大；较大的液面张力有利于溶液挥发时沿固定方向快速略过目标衬底，这一过程有利于形成良好的均一性定向性薄膜；步骤（2）中，对于目标衬底的OTS修饰，分为以下2个步骤进行：

1）在目标衬底表面连接羟基；

良好的羟基化衬底有助于OTS修饰过程中OTS分子与衬底表面形成硅氧键连接，在进行OTS修饰前需先对衬底进行羟基化处理；当目标衬底为PET衬底或PVA有机衬底时，可采用等离子体处理的方法在其表面连接羟基，所述等离子体处理的条件如下：时间可为0.5~1min，具体可为1min；功率可为50~90W，具体可为90W；处理气氛可为氧气气氛；真空度可为30~40Pa，具体可为34pa；氧气流速可为5~10sccm，具体可为7sccm；

或采用食人鱼溶液处理的方式在其表面连接羟基，食人鱼溶液处理的步骤如下：将所述Si衬底清洗干净之后静置于食人鱼溶液即piranha溶液，体积比为7：3的质量浓度为95%~98%的浓硫酸与质量浓度为30%双氧水的混合溶液中，将衬底取出，水洗后干燥，即可得到表面连接有羟基的Si衬底；

2）十八烷基三氯硅烷（OTS）分子修饰；

当目标衬底为硬质衬底时，可采用OTS修饰液液相修饰；具体步骤如下：按OTS:正庚烷比例为1μl：1ml的比例配置OTS修饰液，将羟基化的衬底置于修饰液中1h后捞出用三氯甲烷漂洗干净，氮气吹干；当目标衬底为柔性衬底时，除上一方法外，也可采用气相干法修饰法，具体步骤如下：将羟基化后的衬底修饰面朝下置于真空干燥箱腔体上方，下方滴入少量OTS溶液，关闭箱门抽真空，将箱内腔体温度控制在60℃下1h，缓慢降温后取出。