[发明专利]一种天然蓝色素在有机半导体器件中的应用

说明书

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种天然蓝色素在有机半导体器件中的应用。本发明的目的在于提供一种天然蓝色素在有机半导体器件中的应用。天然蓝色素具有1.7eV窄带隙，还具有很高的摩尔消光系数，近乎平面结构，允许分子内及分子间的氢键的结合以及适应性良好的能量水平，为高电荷载流子迁移率的标志，使得其具备双极性能量载体特性，应用该天然蓝色素的有机半导体器件具有优良的光学特性和电学特性。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种天然蓝色素在有机半导体器件中的应用。

背景技术

在过去的几十年，半导体有机材料由于其灵活性，易加工、低制造成本，以及大面积制造(large area fabrication)，让业界对其特别感兴趣。尽管和传统的无机半导体相比，有机半导体因其低加工温度，易处理(例如通过生物降解)和相对无毒，而被认为更“环保”，但事实上目前大多数有机半导体的合成、纯化和沉积技术都还是需要使用有毒的卤化溶剂。和传统化学合成相比，生物合成方法提供了特殊的优势；酶，在生物合成中使用，一般在“生物友好”的环境下操作—水介质、室温、中性PH值，以及常压条件下。一般来说，生物合成方法可以从廉价且丰富的材料中获得复杂的分子。

近期，研究发现了一种用于生产天然蓝色素(Indigoidine)的有效方法，即是通过模拟生物体在异源性宿主细胞内进行生物合成的机制。天然蓝色素早先是从植物病原Erwinia和其他细菌中分离得到的。它可以通过两个单位的L-谷氨酰胺的聚合而合成，该过程主要是通过PPTase(4’-phosphopantetheinyl转移酶)-活化的非核糖体肽合成酶(NRPS)来完成的，例如来自Erwinia chrysanthemi或金黄色链霉菌(Streptomycesaureofaciens)CCM3239的IndC、来自链霉菌(Streptomyces lavendulae)的BpsA。天然蓝色素是一种高效的自由基清除剂，其结构中存在一个与羰基共轭的碳碳双键，使得植物病原体在植物防御反应期间，可以耐受有机过氧化物和超氧化物的氧化应激，它本身还具有抗菌活性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种天然蓝色素在有机半导体器件中的应用，具有1.7eV窄带隙，还具有很高的摩尔消光系数，近乎平面结构，允许分子内及分子间的氢键的结合以及适应性良好的能量水平，为高电荷载流子迁移率的标志，使得其具备双极性能量载体特性。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

本发明提供一种天然蓝色素在有机半导体器件中的应用。

进一步地，所述有机半导体器件为光学元件或电子器件，所述光学元件和所述电子器件中包括所述天然蓝色素。

进一步地，所述光学元件为有机场效应晶体管。

进一步地，所述有机场效应晶体管包括衬底、栅极、源极、漏极、介电层、以及半导体层，其中所述半导体层包括天然蓝色素。

进一步地，所述介电层的材料为二氧化硅、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚4-乙烯基苯酚、苯并环丁烯、聚酰亚胺中的任一种；所述源极和所述漏极材料均为金或钽；所述栅极中掺杂硅、铝、钨、氧化铟锡、金、钽中的任一种；所述衬底的材料为玻璃、聚醚砜、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种或两种以上。

进一步地，所述介电层的厚度为15～1500nm；所述源极和所述漏极的厚度均为5～80nm；所述栅极的厚度为10～1500nm。

进一步地，所述介电层的厚度为30～1000nm；所述源极和所述漏极的厚度均为10～30nm；所述栅极的厚度为30～60nm。

进一步地，半导体层的制备方法：包括将天然蓝色素溶解在溶液中，利用旋涂或刮涂法在基板上涂布该溶液，形成半导体层的步骤。

进一步地，所述半导体层的厚度为10～300nm。