[发明专利]有机薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.有机薄膜晶体管，其包含源极和漏极，所述源极和漏极在其间限定出沟道；在源极和漏极每一个的至少部分表面上的包含部分氟化富勒烯的表面改性层；延伸跨越该沟道并与该表面改性层接触的有机半导体层；栅极；以及介于该有机半导体层和该栅极电介质之间的栅极电介质。

2.根据权利要求1的有机薄膜晶体管，其中所述表面改性层基本上不含被所述部分氟化富勒烯掺杂的任何有机半导体。

3.根据权利要求1或2的有机薄膜晶体管，其中所述表面改性层基本上由所述部分氟化富勒烯组成。

4.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述源极和漏极选自金属或金属合金或导电性金属氧化物。

5.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述源极和漏极包含具有比所述部分氟化富勒烯的LUMO值更接近真空的功函数值的材料。

6.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述表面改性层具有小于10nm的厚度。

7.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述部分氟化富勒烯是部分氟化的巴克敏斯特富勒烯。

8.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述源极和漏极中至少之一的表面包含多个面并且其中该表面改性层形成于所述多个面中的至少两个上。

9.根据权利要求8的有机薄膜晶体管，其中所述表面改性层形成于源极和漏极之一或两者的面向沟道的表面的面上。

10.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述晶体管是顶栅晶体管。

11.根据权利要求1-9任一项的有机薄膜晶体管，其中所述晶体管是底栅晶体管。

12.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述有机半导体层包含聚合物。

13.根据权利要求12的有机薄膜晶体管，其中所述聚合物包含式(XI)的重复单元:

其中Ar¹和Ar²在每次出现中独立地选自未取代或取代的芳基或杂芳基；n大于或等于1，优选为1或2；R是H或取代基；任意Ar¹、Ar²和R可通过直接键或连接基团连接；且x和y各自独立地为1、2或3。

14.根据权利要求12或13的有机薄膜晶体管，其中所述聚合物包含一种或多种未取代或取代的亚芳基重复单元。

15.根据权利要求14的有机薄膜晶体管，其中所述一种或多种取代或未取代的亚芳基重复单元选自取代或未取代的芴重复单元以及取代或未取代的亚苯基重复单元。

16.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述有机半导体层包含小分子有机半导体。

17.根据权利要求16的有机薄膜晶体管，其中所述小分子有机半导体选自式(I)-(V)的化合物:

其中Ar³、Ar⁴、Ar⁵、Ar⁶、Ar⁷、Ar⁸和Ar⁹各自独立地选自单环芳环和单环杂芳环，并且其中Ar³、Ar⁴和Ar⁵可各自任选地稠合成一个或多个另外的单环芳环或杂芳环。

18.根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管，其中所述部分氟化富勒烯具有式C_aF_b，其中a大于b。

19.形成根据任一前述权利要求的有机薄膜晶体管的方法，该方法包括以下步骤：提供源极和漏极，所述源极和漏极在源极和漏极每一个的至少部分表面上具有部分氟化富勒烯，所述源极和漏极在其间限定出沟道，和沉积至少一种有机半导体材料以形成有机半导体层。

20.根据权利要求19的方法，该方法包括将所述部分氟化富勒烯沉积到源极和漏极上以形成表面改性层以及将至少一种有机半导体材料沉积到所述表面改性层上的步骤。