[发明专利]作为高性能有机薄膜晶体管的电介质表面的膦酸自组装单分子膜

权利要求书

1.一种环烷基烷基膦酸或环烷基烷基膦酸二烷基酯，其包含结构：

其中n为6-20，m为1至4，并且R为氢、甲基、乙基或丙基。

2.根据权利要求1所述的环烷基烷基膦酸或环烷基烷基膦酸二烷基酯，其中所述环烷基烷基膦酸是12-环己基十二烷基膦酸CDPA。

3.根据权利要求1所述的环烷基烷基膦酸或环烷基烷基膦酸二烷基酯，其中所述环烷基烷基膦酸二烷基酯是12-环己基十二烷基膦酸二乙酯。

4.一种制备根据权利要求1所述的环烷基烷基膦酸的方法，所述方法包括：

提供卤素取代的环烷烃；

由所述卤素取代的环烷烃形成环烷基卤化镁；

合并所述环烷基卤化镁与α,ω-二卤素取代的正烷烃以形成α-卤基-ω-环烷基烷烃；

合并所述α-卤基-ω-环烷基烷烃与亚磷酸三烷基酯以形成根据权利要求1所述的环烷基烷基膦酸二烷基酯；

在第一步骤中合并所述环烷基烷基膦酸二烷基酯与三甲基溴硅烷并且在第二步骤中与水合并以形成环烷基烷基膦酸；其中所述环烷烃是环戊烷、环己烷、环庚烷或环辛烷；其中所述卤素和二卤素独立地为Cl、Br或I；其中所述正烷烃是正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十八烷、正十九烷或正二十烷；并且其中所述亚磷酸三烷基酯是亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯或亚磷酸三丙酯。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述环烷烃是环己烷，所述卤素是Br，所述正烷烃是正十二烷，并且所述亚磷酸三烷基酯是亚磷酸三乙酯。

6.一种自组装单层SAM，其包括排布在表面上的根据权利要求1所述的环烷基烷基膦酸。

7.根据权利要求6所述的自组装单层SAM，其中所述环烷基烷基膦酸是12-环己基十二烷基膦酸CDPA。

8.根据权利要求6所述的自组装单层SAM，其进一步包括具有所述表面的金属氧化物层。

9.根据权利要求6所述的自组装单层SAM，其进一步包括具有所述表面的平面云母、二氧化硅。

10.根据权利要求8所述的自组装单层SAM，其中所述金属氧化物层的金属氧化物是氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化铜、氧化镍、氧化钽、氧化铪、氧化铁、氧化铬、氧化铌或其任何混合的金属氧化物。

11.根据权利要求8所述的自组装单层SAM，其中所述金属氧化物层的金属氧化物是AlO_y/TiO_x。

12.一种有机薄膜晶体管OTFT，其包括金属氧化物层与根据权利要求6所述的包含环烷基烷基膦酸的自组装单层SAM的介电层，和在所述介电层的所述SAM上的n型或p型有机半导体层。

13.根据权利要求12所述的有机薄膜晶体管OTFT，其中所述金属氧化物层的金属氧化物是氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化铜、氧化镍、氧化钽、氧化铪、氧化铁、氧化铬、氧化铌或其任何混合的金属氧化物。

14.根据权利要求13所述的有机薄膜晶体管OTFT，其中所述金属氧化物层的金属氧化物是AlO_y/TiO_x。

15.根据权利要求12所述的有机薄膜晶体管OTFT，其中所述包含环烷基烷基膦酸的自组装单层SAM的所述环烷基烷基膦酸是12-环己基十二烷基膦酸CDPA。