[发明专利]超薄晶态连续有机半导体薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种超薄晶态连续有机半导体薄膜的制备方法，其特征在于，包括：将10-20μl半导体溶液滴加至第一基液中，静置8-9min，得到第二基液，将苯基三甲氧基硅烷修饰载体垂直插

入所述第二基液中，再以5-10um/s的速度将所述苯基三甲氧基硅烷修饰载体向上垂直提拉至所述苯基三甲氧基硅烷修饰载体从所述第二基液中移出，在所述苯基三甲氧基硅烷修饰载体的表面获得所述超薄晶态连续有机半导体薄膜，其中，所述半导体溶液为半导体和有机溶剂的混合物，所述半导体溶液中半导体的浓度为0.5-1mg/mL，所述第一基液为四丁基溴化铵和水的混合物，所述第一基液中四丁基溴化铵的浓度为8-10mg/mL，有机溶剂为甲苯或氯苯；

其中，按体积份数计，所述半导体溶液和第一基液的比为1:(500-1000)；

所述半导体为二己基取代-2,6-二苯基蒽或苝；

所述苯基三甲氧基硅烷修饰载体的获得方法，包括步骤1)-2)：

1)在0.3-0.4mbar的真空度下对载体等离子体处理10-15min；

2)去除载体中的水分，再将载体放置于一容器中，将苯基三甲氧基硅烷滴在所述载体周围的容器上，密封所述容器，将所述容器在真空状态下于110-120℃加热110-120min，自然冷却至室温20-25℃，从所述容器内取出载体，清洗载体，得到苯基三甲氧基硅烷修饰载体，其中，所述载体的面积份数、容器的容积份数和苯基三甲氧基硅烷的体积份数的比为[1000-π(100/2)²]：π(100/2)²×10:(0.5-1)，其中，所述面积份数的单位为mm²，所述容积份数和体积份数的单位均为mm³。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)，所述载体为硅片；

在所述步骤1)，用等离子机对载体进行等离子体处理，对载体等离子体处理时所述等离子机的功率为75-85W；

在所述步骤1)，实现所述真空度的方法为：将等离子机用于放置所述载体的样品仓抽至真空，再向所述样品仓内通入氧气直至该样品仓内的真空度为0.3-0.4mbar；

在所述步骤1)中，对载体等离子体处理前对载体进行清洗：将所述载体置于去离子水中超声8-10min，从所述去离子水中取出载体，将所述载体置于丙酮中超声8-10min，从所述丙酮中取出载体，将所述载体置于异丙醇中超声8-10min，再用氮气或惰性气吹干所述载体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，去除载体中水分的操作为：在真空状态下将载体于90-100℃加热50-60min；

在所述步骤2)中，所述清洗载体的步骤为：将所述载体置于正己烷中超声8-10min；

从所述正己烷中取出载体，将所述载体置于三氯甲烷中超声8-10min；从所述三氯甲烷中取出载体，将所述载体置于异丙醇中超声8-10min，用氮气或惰性气体吹干所述载体，在所述步骤2)中，所述容器为表面皿；

在所述步骤2)中，当所述载体的数量为多个时，所述容器的横截面为圆形，将多个所述载体沿圆周方向放置在所述容器内，所述苯基三甲氧基硅烷滴加在位于多个所述载体之间圆心位置的容器上。

4.如权利要求1-3中任意一项所述制备方法得到的超薄晶态连续有机半导体薄膜。

5.根据权利要求4所述的超薄晶态连续有机半导体薄膜，其特征在于，所述超薄晶态连续有机半导体薄膜的Rq平均数为0.38nm，Ra平均数为0.24nm。

6.如权利要求1-3中任意一项所述制备方法得到的超薄晶态连续有机半导体薄膜在有机场效应晶体管中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，由所述超薄晶态连续有机半导体薄膜制成的有机场效应晶体管的迁移率的平均值为1.14cm²/Vs，最高值为1.45cm²/Vs。