[发明专利]在衬底表面外延生长超薄有机晶体层的方法及其应用

权利要求书

1.应用外延生长在衬底的晶体表面生长二维有机半导体晶体层的方法，其特征是，包括如下步骤：

1)将衬底和有机半导体源放在真空腔体中，源和衬底之间保持一定的距离；

2)在源和衬底上施加温度梯度，源的温度设定为有机半导体材料刚开始蒸发和升华的温度，其中源的温度应该高于衬底的温度；

3)将有机半导体材料分子在设定的源温度下蒸发或升华，并生长在衬底的晶体表面；

4)控制生长时间，压强及沉积温度，那么就能在衬底上沉积具有目标厚度和形态的晶体层；

其中有机半导体材料主要是具有共轭体系的有机分子组成；

其中源的温度；为20^。C到200^。C；

其中真空腔的压强是在10^-3 Torr以内；

其中具有共轭体系的有机分子是二辛基苯并噻吩并苯并噻吩C8-BTBT；

其中的衬底是石墨烯或是hBN。

2.一种根据权利要求1所述的方法制备的二维有机半导体晶体层层状结构，其特征是，由具有晶体表面的衬底，且外延生长在衬底晶体表面上的一层到多层的二维有机半导体晶体组成，其中一层到多层的有机半导体晶体的总厚度在100nm以内；

其中有机半导体材料主要由具有π共轭体系的有机分子组成；

其中具有π共轭体系的有机分子是C8-BTBT；

其中至少一个二维晶体层的长度或宽度是30um；

其中的衬底是石墨烯或是hBN。

3.根据权利要求2中的层状结构应用于制备电子器件，其特征是，所述电子器件是OFET或二极管。

4.根据权利要求2中的层状结构应用于制备电子器件，其特征是，组成的一个或门结构是，其中有机半导体材料的晶体以衬底晶体表面上的两个分开的片状出现的，每片都有一到多层，其总厚度在100nm以内；两个分开的电学导电覆盖物分别盖住了两片晶体，且衬底在层状结构的衬底层下面。

5.根据权利要求2中的层状结构应用于制备电子器件，其特征是，组成的一个与门是其中一个电学导电的覆盖物盖住了两个层状结构的有机半导体材料晶体的顶部，且衬底在层状结构的衬底层下面。