專利名稱：N型有機(jī)半導(dǎo)體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，特別涉及線型多芳香環(huán)的二酰亞胺衍生物。
背景技術(shù)：
一般電路布局以互補(bǔ)式金氧半晶體管(complementary MOS)為單元的設(shè)計(jì)具有操作省電的優(yōu)點(diǎn)。由于CMOS包含兩種晶體管傳空穴的PMOS與傳電子的NMOS，因此同時(shí)需要P型與N型的半導(dǎo)體材料。有機(jī)半導(dǎo)體材料由于適用于熱升華蒸鍍、或旋轉(zhuǎn)涂布法，因此在以玻璃為基板的應(yīng)用上較廣，特別是在光電產(chǎn)品領(lǐng)域。P型的有機(jī)半導(dǎo)體材料可作為PMOS的通道區(qū)，這種材料在應(yīng)用上常稱作P通道(P-channel)，其載流子(carrier，這里指的是空穴)遷移率為10-3-3cm2/Vs，已優(yōu)于常見的非晶硅半導(dǎo)體(其載流子遷移率近似1cm2/Vs)。比如并五苯(pentacene)，其載流子遷移率已大于2cm2/Vs。
相比于P型的有機(jī)半導(dǎo)體材料，N型有機(jī)半導(dǎo)體的載流子(這里指的是電子)遷移率只有10-4-10-1cm2/Vs，與P型相差十倍以上?？昭ㄔ揪捅入娮舆w移的速度快，因此需要新穎材料克服此問題。如Appl.Phys.Lett.1995，67，121-123中所披露的碳60衍生物，具有氧氣敏感性且不夠穩(wěn)定，難以作為器件。如Katz等人發(fā)表的苝四甲酸二酐(perylene tetracarboxylicdianhydride，PTCDA)、如Adv.Mater.1996，8，242-244披露的N’N’-二苯基-3，4，9，10-苝二甲酸二酰亞胺(N，N’-diphenyl-3，4，9，10-perylene dicarboxylicdiimide，DP-PTCDI)、如Synth.Methods 1994，66，257-261所披露的摻雜的四氰基喹啉基二甲烷(tetracyanoquinodimethane，TCNQ)、如Chem.Phys.Lett.1990，167，503-506所披露的雙酞菁氰化物的稀土元素絡(luò)合物等N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其載流子遷移率皆小于10-4cm2/Vs。
如US 6387727 B1中Katz等人所披露的N型材料，為萘的二酐(dianhydride)衍生物或二酰亞胺(diimide)衍生物(取代于萘的1，8、4，5位置)。如J.Am.Chem.Soc.2000，122，11057-11066中所披露的N，N’-二烷基-3，4，9，10-雙二酰亞胺苝(N，N’-dialkyl-3，4，9，10-perylenebiscarborboxiimide)，其氮上所接的烷基有庚烷基、十二烷基、十八烷基。氮上的長(zhǎng)烷鏈具有液晶分子的性質(zhì)，可提高穩(wěn)定性，并誘導(dǎo)堆棧以增加載流子遷移率。類似的分子構(gòu)型還包括了J.Org.Chem.1994，59，6484-6486所披露的蒽的二酐衍生物或二酰亞胺衍生物(取代于萘的2，3、6，7位置)。不過該論文以合成為主，并未論及材料的應(yīng)用。而Ong等人于US 6861664 B2中披露的N型材料，則是萘的衍生物(取代于1，8、4，5位置)。由于在該專利中，合成步驟一定會(huì)產(chǎn)生順反異構(gòu)體，雖然該專利提到適用范圍介于順式∶反式為95∶5-5∶95，但順反的構(gòu)型一定會(huì)破壞分子堆棧的整齊度，并降低載流子遷移率。
此外，以噻吩(thiophene)的寡聚物(US 6608323)組成的N型材料，由于堆棧上不似多芳香環(huán)的化合物整齊，在形成器件后的載流子遷移率亦不佳。最后上述具有較高遷移率的N型半導(dǎo)體有機(jī)材料，常具有熱不穩(wěn)定性及水氣、氧氣敏感性，降低器件的操作壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，為多芳香環(huán)四羧酸二酰亞胺的衍生物(poly-aromatic tetracarboxylic diimide derivatices)。該衍生物具有二酰亞胺作為吸電子的官能團(tuán)，用以提高電子的遷移率，并以多種取代基修飾二酰亞胺以提高這種N型材料的穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如下 m、n各自獨(dú)立地選自0或正整數(shù)；R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基；以及每一個(gè)R3各自獨(dú)立地選自氫原子、氟、氯、溴、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基。
本發(fā)明還提供另一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如下 n＝1時(shí)，R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基；n為大于1的正整數(shù)時(shí)，R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基；以及每一個(gè)R3各自獨(dú)立地選自氫原子、氟、氯、溴、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基。


圖1為本發(fā)明N型有機(jī)半導(dǎo)體材料應(yīng)用于頂電極(top contact)的柵極結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2為本發(fā)明N型有機(jī)半導(dǎo)體材料應(yīng)用于底電極(bottom contact)的柵極結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3為本發(fā)明的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管的電子傳輸層的示意圖。
主要附圖標(biāo)記說明10、20、30～基板；12、22～柵極；14、24～絕緣層；16、26～通道區(qū)；17、27～源極；18、28～汲極；31～陽極；32～空穴注入層；33～空穴傳輸層；34～發(fā)光層；35～電子傳輸層；36～電子注入層；37～陰極。
具體實(shí)施例方式
為提高N型有機(jī)半導(dǎo)體材料的載流子遷移速度，本發(fā)明提供了一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如下 m、n各自獨(dú)立地選自0或正整數(shù)；R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基；以及每一個(gè)R3各自獨(dú)立地選自氫原子、氟、氯、溴、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基。
上述結(jié)構(gòu)主要是以線型多環(huán)作為分子骨架，多環(huán)間的π-π作用力可幫助分子堆棧，而分子堆迭的好壞將影響載流子遷移率。兩側(cè)各具有一六環(huán)的二酰亞胺作為吸電子基以提高分子的親電性，并在二酰亞胺的氮原子上修飾取代基，優(yōu)選為長(zhǎng)鏈烷基，使分子間產(chǎn)生錯(cuò)合作用(interdigitation)，可提高該分子的穩(wěn)定性，同時(shí)可誘導(dǎo)該分子整齊排列。該取代基優(yōu)選為氟化取代基，氟原子是電負(fù)性最強(qiáng)的元素，體積亦相當(dāng)小，不會(huì)造成空間位阻而影響整個(gè)分子的構(gòu)型。氟取代基可增加材料的熱穩(wěn)定性及對(duì)空氣、水氣的阻隔效果，而提高材料在空氣下的穩(wěn)定性。這里使用“氟化”(fluorinated)而不用“全氟化”(perfluorinated)的原因在于，本發(fā)明并不氟化該取代基鄰接氮原子的碳原子。簡(jiǎn)而言之，即取代基的α位置并不以氟原子取代，以避免氟原子的強(qiáng)電負(fù)性與二酰亞胺吸電子基競(jìng)爭(zhēng)，反而降低氮原子的電負(fù)性而降低載流子遷移率。
N型有機(jī)半導(dǎo)體的載流子遷移率受許多參數(shù)影響，如器件中汲極與源極間的距離，或通道區(qū)的厚度、材料。同一種材料，可能因?yàn)樾纬善骷募夹g(shù)導(dǎo)致不同的載流子遷移率。因此，在材料的研發(fā)上，我們使用較少受干擾的電子遷移能級(jí)代替載流子(電子)遷移率。經(jīng)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)多環(huán)的數(shù)目越多時(shí)，電子遷移能級(jí)越低，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表表1 由上述比較可了解，增加多環(huán)的數(shù)目可降低分子的電子遷移能級(jí)，并進(jìn)一步增加其作為材料時(shí)的載流子遷移率。隨著多環(huán)數(shù)目的增加，電子遷移能級(jí)將慢慢地降低，因此本發(fā)明的材料特性是其電子遷移能級(jí)小于1.2kcal/mol。由于降低到一極限即有可能不再下降，且因多環(huán)合成技術(shù)上的復(fù)雜度，環(huán)的數(shù)目?jī)?yōu)選為整數(shù)4-14。
本發(fā)明亦提供另一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如下 n＝1時(shí)，R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基。n為大于1的正整數(shù)時(shí)，R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基。與前一種材料的分子設(shè)計(jì)相同，使用線型多環(huán)作為分子骨架，多環(huán)間的π-π作用力可幫助分子堆棧。多環(huán)的末端各具有五環(huán)的二酰亞胺作為吸電子基以提高分子的電子親核性，并在二酰亞胺的氮原子上修飾取代基，優(yōu)選為長(zhǎng)鏈烷基，使分子間產(chǎn)生錯(cuò)合作用，可提高該分子的穩(wěn)定性，同時(shí)可誘導(dǎo)該分子整齊排列。該取代基優(yōu)選為氟化取代基，氟原子是電負(fù)性最強(qiáng)的元素，體積亦相當(dāng)小，不會(huì)造成空間位阻而影響整個(gè)分子的構(gòu)型。氟取代基可增加材料的熱穩(wěn)定性及對(duì)空氣、水氣的阻隔效果，而提高材料在空氣下的穩(wěn)定性。這里使用“氟化”而不用“全氟化”的原因在于，本發(fā)明并不氟化該取代基鄰接氮原子的碳原子。如同前一種材料，取代基的α位置并不以氟原子取代，以避免氟原子的強(qiáng)電負(fù)性與二酰亞胺吸電子基競(jìng)爭(zhēng)，反而降低氮原子的電負(fù)性而降低載流子遷移率。與前一種結(jié)構(gòu)類似，此結(jié)構(gòu)的多環(huán)數(shù)目越多，其電子遷移能級(jí)越低，如表2所述表2 由上述比較可了解，增加多環(huán)的數(shù)目可降低分子的電子遷移能級(jí)，并進(jìn)一步增加其作為材料時(shí)的載流子遷移率。隨著多環(huán)數(shù)目的增加，電子遷移能級(jí)將慢慢地降低，因此本發(fā)明的材料特性是其電子遷移能級(jí)小于1.25kcal/mol。由于降低到一極限即有可能不再下降，且因多環(huán)合成技術(shù)上的復(fù)雜度，多環(huán)的數(shù)目?jī)?yōu)選為整數(shù)3-12。
上述兩種結(jié)構(gòu)均可作為柵極結(jié)構(gòu)中連接源極與汲極的通道區(qū)。如圖1所示為一頂電極(top contact)結(jié)構(gòu)，在基板10上形成柵極12，毯覆性地形成絕緣層14后，以本發(fā)明的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料形成通道區(qū)16，最后再形成汲極17與源極18?；蛘呷鐖D2所示的底電極(bottom contact)結(jié)構(gòu)，在基板20上形成柵極22，毯覆性地形成絕緣層24后，形成汲極27與源極28，最后再以本發(fā)明的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料形成通道區(qū)26。這兩種結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于薄膜晶體管，特別是在液晶顯示器的玻璃基板上。當(dāng)然，本發(fā)明的有機(jī)材料應(yīng)用進(jìn)一步包括硅基底的柵極結(jié)構(gòu)。源極、汲極的材料可為Au、Cr、Al、Mo、Cu、ITO、Si、或有機(jī)材料聚(3，4-乙烯基二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸鈉(PEDOT/PSS，(Poly(3，4-Ethylenedioxythiophene)/Poly(styrenesulfonate))。基板包括玻璃、有機(jī)高分子材料聚乙烯萘二甲酸酯(PEN，poly(ethylenenaphthalate))，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET，polyethylene terephthalate)，聚丙烯(PP，polypropylene)，聚酰亞胺(PI，polyimide)、或金屬箔。絕緣層包括二氧化硅、氮化硅、氧化鋁、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，PolymethylMethacrylate)。
上述材料亦可作為有機(jī)發(fā)光器件(OLED)的電子傳輸層。如圖3所示的OLED結(jié)構(gòu)，通常包括了基底30，依序在基底上形成的陽極31、空穴注入層32、空穴傳輸層33、發(fā)光層34、電子傳輸層35、電子注入層36、陰極37。各層的厚度和材質(zhì)自可由現(xiàn)有技術(shù)調(diào)整，但本發(fā)明的N型半導(dǎo)體材料可應(yīng)用于電子傳輸層35使電子自陰極37快速地到達(dá)發(fā)光層35。
優(yōu)選實(shí)施例比較實(shí)施例1取現(xiàn)有技術(shù)的1，4，5，8-萘四甲酸二酐(1，4，5，8-naphthalene tetracarboxylicdianhydride，5.00g，18.64mmol)與N-辛基胺(5.3g，41.01mmol)于醋酸/甲基吡咯啶的混合溶液中在90℃反應(yīng)20小時(shí)，即可得產(chǎn)物，其反應(yīng)如下式 實(shí)施例1以1，2，4，5-四甲基苯(3.00g，22.35mmol)與11.48mL溴(223.5mmol)的四氯化碳溶液于3000埃的紫外光照射下，回流6小時(shí)后得到1，2，4，5-二溴化甲基苯(5.13g，6.70mmol)。取順丁酰二酸酐(2.00g，20.40mmol)與N-辛基胺(3.16g，24.48mmol)于醋酸/甲基吡咯啶的混合溶液中于90℃反應(yīng)20小時(shí)，得到N-氟化辛基-2，4-二酮基-3-二氫吡咯(3.88g，18.56mmol)。取1，2，4，5-二溴化甲基苯(5.13g，7.70mmol)與N-氟化辛基-2，4-二酮基-3-二氫吡咯(3.08g，14.74mmol)溶于DMF下，加入碘化鈉(0.75g，5.00mmol)，攪拌24小時(shí)后即得產(chǎn)物。上述的化學(xué)反應(yīng)式如下 實(shí)施例2取2，3-苯并蒽(2，3-benzanthracene，5.00mL，21.90mmol)溶于二氯甲烷(40mL)后于室溫下通溴氣，在8小時(shí)后抽干純化，得到1，4，9，10-四溴-2，3-苯并蒽，將其溶于45mL THF之后，于-78℃慢慢滴入正丁基鋰(2.5N，43.8mL，4.2eq)，30分鐘后加入3.29g甲醛，12小時(shí)后以二氯甲烷萃取后抽干，得到1，4，9，10-四羥基甲基-2，3-苯并蒽，將其溶于二氯甲烷(60mL)后加入過錳酸鉀，將羥基氧化成酸基后于苯醚下進(jìn)行縮環(huán)反應(yīng)。上述反應(yīng)的中間產(chǎn)物與N-辛基胺(3.47g，9.42mmol)于醋酸/甲基吡咯啶的混合溶液中在90℃反應(yīng)20小時(shí)，即可得產(chǎn)物，其反應(yīng)如下式
實(shí)施例3載流子遷移率(μ)與臨界電壓(VT)的比較1.當(dāng)VDS為小電壓時(shí)(線性區(qū))IDS=12μCiWL[2(VG-VT)VDS-VDS2]]]>其中IDS為汲極電流，μ為載流子遷移率，W、L分別為晶體管通道中的寬度及長(zhǎng)度(通常為10∶1)，Ci是單位面積絕緣層的電容值，VG是柵極電壓，VT是臨界電壓(threshold voltage)。
2.當(dāng)VDS越來越大(飽和區(qū))，而使汲極電流(IDS)達(dá)到飽和時(shí)IDS,.sat.=12μCiWL(VG-VT)2]]>(IDS,.sat.)1/2=(12μCiWL)1/2(VG-VT)]]>因此可利用(IDS，.sat.)1/2對(duì)VG作圖，作線性回歸，可由此回歸線的斜率推算出載流子遷移率(μ)，并由回歸線與X軸的截距求得VT。
表3

由上述比較，可知本發(fā)明的N型半導(dǎo)體材料在頂電極或底電極的應(yīng)用上，與現(xiàn)有技術(shù)的N型半導(dǎo)體材料相比較，具有較佳的載流子遷移率及開關(guān)電流比。以圖1的頂電極為例，實(shí)施例1、2較比較實(shí)施例1的載流子遷移率高出15倍至20倍；以圖2的底電極為例，實(shí)施例1、2較比較實(shí)施例1的載流子遷移率高出20倍至70倍。而不論是哪種結(jié)構(gòu)，實(shí)施例1、2均較比較實(shí)施例1的開關(guān)電流比高出50-100倍。因此不論是半導(dǎo)體柵極的信道區(qū)、OLED的電子傳導(dǎo)層、或太陽能電池等器件，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)更適合作為N型材料。
雖然本發(fā)明已以多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可作任意的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附權(quán)利要求書限定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如下 m、n各自獨(dú)立地選自0或正整數(shù)；R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基；以及每一個(gè)R3各自獨(dú)立地選自氫原子、氟、氯、溴、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基。
2.權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其中m、n為0-5的整數(shù)。
3.權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其電子遷移能級(jí)小于1.2千卡/摩爾。
4.權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其中所述C1-C20氟化烷基鄰接氮原子的碳原子上的氫原子不被氟原子取代。
5.權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其中所述C1-C20氟化環(huán)烷基鄰接氮原子的碳原子上的氫原子不被氟原子取代。
6.權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其中所述C1-C20氟化芳烷基鄰接氮原子的碳原子上的氫原子不被氟原子取代。
7.權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其作為柵極結(jié)構(gòu)中連接源極與汲極的通道區(qū)。
8.權(quán)利要求1所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其作為有機(jī)發(fā)光器件的電子傳輸層。
9.一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如下 n＝1時(shí)，R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基；n為大于1的正整數(shù)時(shí)，R1、R2各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基；以及每一個(gè)R3各自獨(dú)立地選自氫原子、氟、氯、溴、C1-C20烷基、C1-C20氟化烷基、C1-C20環(huán)烷基、C1-C20氟化環(huán)烷基、C1-C20芳香基、C1-C20氟化芳香基、C1-C20雜環(huán)芳香基、C1-C20氟化雜環(huán)芳香基、C1-C20烷芳基或C1-C20氟化烷芳基。
10.權(quán)利要求9所述的N型半導(dǎo)體有機(jī)材料，n為1-10的正整數(shù)。
11.權(quán)利要求9所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其電子遷移能級(jí)小于1.25千卡/摩爾。
12.權(quán)利要求9所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其中所述C1-C20氟化烷基鄰接氮原子的碳原子上的氫原子不被氟原子取代。
13.權(quán)利要求9所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其中所述C1-C20氟化環(huán)烷基鄰接氮原子的碳原子上的氫原子不被氟原子取代。
14.權(quán)利要求9所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其中所述C1-C20氟化芳烷基鄰接氮原子的碳原子上的氫原子不被氟原子取代。
15.權(quán)利要求9所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其作為柵極結(jié)構(gòu)中連接源極與汲極的通道區(qū)。
16.權(quán)利要求9所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其作為有機(jī)發(fā)光器件的電子傳輸層。
17.權(quán)利要求9所述的N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其作為太陽能電池的N型材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種N型有機(jī)半導(dǎo)體材料，為線型多芳香環(huán)的二酰亞胺衍生物。所述線型多芳香環(huán)的骨架具有分子間π－π作用力，可使分子堆棧整齊。而二酰亞胺氮原子上的取代基也有同樣的效果。上述材料可提高電子遷移速率，應(yīng)用包括作為柵極結(jié)構(gòu)的信道區(qū)、有機(jī)發(fā)光二極管的電子傳輸層、或有機(jī)太陽能電池的N型材料。
文檔編號(hào)H01L51/30GK1990488SQ20051013754
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者葉樹堂, 沈國(guó)暉, 黃賀隆 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院