CN101361205B - 包含有机半导体配方的电子短沟道器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的电子器件，像有机场效应晶体管(OFET)，其具有短的源至漏的沟道长度且含有包含半导体粘合剂的有机半导体配方。

Description

包含有机半导体配方的电子短沟道器件

发明领域

本发明涉及一种改进的电子器件，如同有机场效应晶体管(OFET)，其具有短的源至漏的沟道长度且含有包含半导体粘合剂的有机半导体配方。

背景和现有技术

近年来，为了生产更通用的、更低成本的电子器件，已经开发了有机半导体(OSC)材料。发现这种材料应用于广范围的器件或装置中，包括有机场效应晶体管(OFETs)、有机发光二极管(OLEDs)、光检测器、有机光伏(OPV)电池、传感器、存储元件和逻辑电路，仅仅列举了一些。该有机半导体材料典型地以薄层、例如小于1微米厚度的形式存在于电子器件中。

改进的电荷迁移率是新电子器件的一个目的。另一个目的为改进的稳定性、薄膜均匀性和OSC层的完整性(integrity)。

一个可能对器件中的OSC层的稳定性和完整性进行改进的方法为如WO 2005/055248 A2中所公开的在有机粘合剂中包含OSC组分。典型的是，人们料想由于其在粘合剂中的稀释，在半导体层中的电荷迁移率降低和分子顺序的破坏。然而，WO 2005/055248 A2的公开内容表明包含OSC材料和粘合剂的配方仍然显示出令人惊讶的高电荷载流子迁移率，其可比得上对OSC化合物的高度有序结晶层所观察到的相比较。此外，WO 2005/055248 A2中所教导的配方具有比传统OSC材料更好的可加工性。

本发明的发明人已经发现，通过粘合剂材料的选择可以进行进一步的改进。本发明人发现在某些情况下半导体和粘合剂可能显示出相当程度的相分离，尤其是在电极接触处。如果薄的绝缘粘合剂层覆盖源电极和漏电极，则这种相分离可变成问题。还令人惊讶地发现在具有短沟道长度的小尺寸半导体器件的情况下，这个问题更加明显。

本发明的目的在于减少或克服现有技术的OSC层中的缺点，提供改进的电子器件，提供改进的OSC材料和用于这种器件的组份，以及提供它们制造的方法。该器件应该显示出改进的稳定性、高的薄膜均匀性和OSC层的高度完整性，该材料应该具有高的电荷迁移率和良好的可加工性，以及该方法应该能使用简单的、时间和成本有效地进行器件生产，尤其是大规模地器件生产。本发明的其它目的对于专家而言根据下述的详细说明是直接显而易见的。

已经发现这些目的可以通过提供如本发明所要求保护的器件、OSC材料、配方和方法来实现。

尤其是，本发明的发明人已经令人惊讶地发现，在包含OSC化合物和有机粘合剂的现有技术的OSC层中所检测到的缺点可以通过使用半导体粘合剂来克服。本发明的发明人还令人惊讶地发现半导体粘合剂产生显著的优点，尤其是在具有短沟道长度的电子器件中。当源-漏电极的距离小于50微米、尤其是20微米以及特别小于10微米时，使用半导体粘合剂的优点变得尤其显著。人们相信，由于半导体粘合剂与绝缘粘合剂相比，对在接触和多晶半导体沟道之间的载流子传输提供了更加有效的路径，因此器件的接触性质得到改进，尽管所克服的距离仅仅是数十纳米。

有趣的是，惰性粘合剂不能抑制在多晶混合物层中本身的传输。对长沟道器件而言其证据可以由具有绝缘和半导体粘合剂的高迁移率(经常大于0.1cm²V^-1s^-1)清楚地看出，如例如WO 2005/055248 A2中所示。这归因于通过晶体所形成的连续路径。然而，当在短沟道器件中使用绝缘粘合剂时，观察到迁移率的问题。

通过粘合剂聚合物而避免接触的优先润湿的可供选择的方案为调节接触的表面能。然而，这种方案不是容易做到的，因为接触也必须是欧姆性的且它们应该保持高的功函数。相反，使用本发明所述的半导体粘合剂简化了接触的优化。

现有技术没有公开或教导出本发明所实现的优点。WO2005/055248A2公开了包含可溶的多并苯和具有2和3.3之间的介电常数的有机粘合剂树脂的改进OSCs配方。其也公开了可以使用各种树脂，只要它们的极性低，且公开了该有机粘合剂可以是半导体聚合物。然而，WO20O5/055248 A2没有公开短沟道器件，教导为当使用或者绝缘或者半导体粘合剂时OSC配方的类似性能。

发明概述

本发明涉及包含栅电极、源电极和漏电极的电子元件或器件，其中所述的源和漏电极通过特定距离、也称为“沟道长度”而分离，且其中所述的器件进一步包含被提供于源和漏电极之间的且包含一种或多种OSC化合物和有机粘合剂的有机半导体(OSC)材料，其特征在于沟道长度L≤50微米且所述的粘合剂为半导体粘合剂。

本发明进一步涉及包含一种或多种OSC化合物和一种或多种有机半导体粘合剂或其前体的OSC配方，尤其用于如上下文所述的短沟道OFET器件中。

基于短沟道OFETs实现的改进，本发明的配方也可以用于提高其他器件中的接触性质。所述的电子元件或器件包括、但并非限制的、有机场效应晶体管(OFET)、薄膜晶体管(TFT)、集成电路(IC)的元件、射频识别(RFID)标签、光检测器、传感器、逻辑电路、存储元件、电容器、有机光伏(OPV)电池、电荷注入层和肖特基二极管。

附图简述

图1举例说明由饱和状态的OFET计算场效应迁移率。

图2表示对于根据实施例1的两种OSC配方饱和迁移率作为沟道长度的函数。

图3示例地描绘根据本发明的短沟道OFET器件。

图4表示根据实施例2的OFET器件的转移特性(电流和迁移率)。

图5表示对于根据实施例2的OSC配方迁移率作为沟道长度的函数。

发明的详细说明

根据本发明的电子器件的特征在于短的沟道长度(即源和漏电极之间的距离)。沟道长度为≤50微米，优选≤20微米，非常优选≤10微米。沟道长度典型地大于0.05微米。

OSC材料可以是小分子化合物或两种或更多种小分子化合物的混合物。特别优选的是电荷载流子迁移率≥10^-3cm²V^-1s^-1、非常优选≥10^-2cm²V^-1s^-1、最优选≥10^-1cm²V^-1s^-1和优选≤50cm²V^-1s^-1的小分子OSC化合物。该迁移率可以在FET构造中的滴落涂布(drop cast)层上测定。OSC化合物的分子量优选300至10,000之间，更优选500至5,000之间，甚至更优选600至2,000之间。优选选择小分子OSC以使得当溶液涂布时其显示出高的结晶倾向。

合适的和优选的小分子OSC材料包括、并非限制、如WO2005/055248A2和EP 1 262 469 A1为了实例而所述的少-和多并苯、如国际专利申请WO 2006/119853 A1中所描述的不对称多并苯，或如国际专利申请WO 2006/125504 A1中所描述的低多并苯(oligomericacenes)。

尤其优选的OSC材料是下式的可溶的多并苯

其中

k为0或1，

I为0或1，

R^1-14在多个存在情况下彼此独立表示相同或不同的选自以下的基团：H、卤素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)X、-C(＝O)R⁰、-NH₂、-NR⁰R⁰⁰、-SH、-SR⁰、-SO₃H、-SO₂R⁰、-OH、-NO₂、-CF₃、-SF₅、任选被取代的甲硅烷基，或任选被取代的且任选包含一个或多个杂原子的具有1到40个C原子的二价碳基或烃基，

X是卤素，

R⁰和R⁰⁰彼此独立为H或任选被取代的任选包含一个或多个杂原子的二价碳基或烃基基团，

任选的，位于多并苯相邻的环位上的取代基R¹-R¹⁴的两个或多个构成进一步的具有4-40个C原子的饱和、不饱和或芳族的环系，该环系为单环或多环的，稠合到多并苯上，任选插入一个或多个选自-O-、-S-和-N(R⁰)-的基团，且任选被一个或多个相同或不同的基团R¹所取代。

任选地，多并苯骨架上或由R^1-14所形成的环上的一个或多个碳原子被选自N、P、As、O、S、Se和Te的杂原子所取代。

除非另有说明，像R¹、R²等的基团或像k等的符号，在多个存在的情况下相互独立地选择，且可以彼此相同或不同。因此几个不同的基团可以用单独的标记像例如“R⁵”代表。

术语“烷基”、“芳基”等也包括多价的种类，例如亚烷基、亚芳基等。术语“芳基”或“亚芳基”指的是芳烃基团或来源于芳烃基团的基团。术语“杂芳基”或“杂亚芳基”指的是包含一个或多个杂原子的“芳基”或“亚芳基”。

在上下文中使用的术语“二价碳基基团”表示任何一价或多价的有机基团部分，其包含至少一个碳原子，或者没有任何非碳原子(像例如-C≡C-)，或任选与至少一个非碳原子如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge相结合(例如羰基等)。术语“烃基”和“烃基基团”表示另外含有一个或多个H原子和任选含有一个或多个像例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge的杂原子的二价碳基基团。

包含3个或更多C原子的链的二价羰基或烃基基团也可以是线型的、支链的和/或环状的，包括螺环和/或稠环。

优选的二价碳基和烃基基团包括均任选被取代的且具有1到40个、优选1到25个、非常优选1到18个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基和烷氧羰氧基，进一步任选被取代的具有6到40个、优选6到25个C原子的芳基、芳基衍生物或芳氧基，进一步均任选被取代的具有6到40个、优选7到40个、非常优选7到25个C原子的烷基芳氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基。

该二价碳基或烃基基团可以是饱和或不饱合的非环基团、或饱和或不饱合的环状基团。优选不饱合的非环或环状基团，尤其是链烯基和炔基基团(尤其是乙炔基)。其中C₁-C₄₀二价碳基或烃基基团是非环的，该基团可以是线型的或支链的。该C₁-C₄₀二价碳基或烃基基团包括例如：C₁-C₄₀烷基基团，C₂-C₄₀链烯基基团，C₂-C₄₀炔基基团，C₃-C₄₀烯丙基基团，C₄-C₄₀烷基二烯基基团，C₄-C₄₀多烯基(polyenyl)基团，C₆-C₁₈芳基基团，C₆-C₄₀烷基芳基基团，C₆-C₄₀芳烷基基团，C₄-C₄₀环烷基基团，C₄-C₄₀环烯基基团等。上述基团中优选的分别是C₁-C₂₀烷基基团，C₂-C₂₀链烯基基团，C₂-C₂₀炔基基团，C₃-C₂₀烯丙基基团，C₄-C₂₀烷基二烯基基团，C₆-C₁₂芳基基团和C₄-C₂₀多烯基团，更优选的分别是C₁-C₁₀烷基基团，C₂-C₁₀链烯基基团，C₂-C₁₀炔基基团(尤其是乙炔基)，C₃-C₁₀烯丙基基团，C₄-C₁₀烷基二烯基基团，C₆-C₁₂芳基基团和C₄-C₁₀多烯基基团；最优选的是C_2-10炔基。

进一步优选的二价碳基和烃基基团包括具有1到40个、优选1到25个C原子的未取代的、被F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代的直链、支链或环状烷基，且其中一个或多个不相邻的CH₂基团任选在每种情况下彼此独立的以O和/或S原子不直接连接的方式被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰-、-SiR⁰R⁰⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、NR⁰-CO-NR⁰⁰-、-CX¹＝CX²-或-C≡C-取代，R⁰和R⁰⁰具有如上文和下文所述的含义，且X¹和X²独立地为H、F、Cl或CN。

R⁰和R⁰⁰优选选自H、具有1到12个C原子的直链或支链烷基或具有6到12个C原子的芳基。

卤素为F、Cl、Br或I。

优选的烷基基团包括、非限制的、甲基、乙基、丙基、正丁基、叔丁基、十二烷基(dodecanyl)、三氟甲基、全氟正丁基、2，2，2-三氟乙基、苯甲基、2-苯氧基乙基等。

优选的炔基基团包括、非限制的、乙炔基和丙炔基。

优选的芳基基团包括、非限制的、苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、萘基、联苯、4-苯氧基苯基、4-氟苯基、3-甲酯基苯氧基、4-甲酯基苯氧基等。

优选的烷氧基包括、非限制的、甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、叔丁氧基等。

优选的芳氧基包括、非限制的、苯氧基、萘氧基、苯基苯氧基、4-甲基苯氧基等。

优选的氨基包括、非限制的、二甲基氨基、甲基苯基氨基、苯氨基等。

如果两个或更多的取代基R¹-R¹⁴与多并苯一起形成环系，其优选为5-，6-或7-元的芳环或芳杂环，优选选自吡啶、嘧啶、噻吩、硒吩、噻唑、噻二唑、噁唑和噁二唑，尤其优选噻吩或吡啶。

在环基团上和在二价羰基上以及在烃基基团上的对于R¹等的任选的取代基包括、非限制的、甲硅烷基、磺基、磺酰基、甲酰基、氨基、亚氨基、次氨基、巯基、氰基、硝基、卤素、C_1-12烷基、C_6-12芳基、C_1-12烷氧基、羟基和/或它们的组合。这些任选的基团可以包括以上述基团中的相同基团和/或多个(优选两个)中的所有化学上可能的组合(例如如果氨基和磺酰基直接相连代表氨磺酰基)。

优选的取代基包括、非限制的、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)X、-C(＝O)R⁰、-NR⁰R⁰⁰、-OH、-SF₅，其中R⁰、R⁰⁰和X为如上所定义的任选取代的被甲硅烷基，具有1到12、优选1到6个C原子的芳基，具有1到12、优选1到6个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰氧基，其中一个或多个H原子任选被F或Cl取代。这些优选取代基的例子为F、Cl、CH₃、C₂H₅、C(CH₃)₃、CH(CH₃)₂、CH₂CH(CH₃)C₂H₅OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂和OC₂F₅。

非常优选的任选的取代基包括任选被取代的甲硅烷基、氨基、F、Cl、CH₃、C₂H₅、C(CH₃)₃、CH(CH₃)₂和CH₂CH(CH₃)C₂H₅。

甲硅烷基基团任选被取代，以及优选式为-SiR′R″R″′。其中每个R′、R″和R″′为相同或不同的基团，选自H、C₁-C₄₀-烷基基团，优选C₁-C₄-烷基，最优选甲基、乙基、正丙基或异丙基，C₆-C₄₀-芳基基团，优选苯基、C₆-C₄₀芳烷基基团、C₁-C₄₀-烷氧基基团或C₆-C₄₀芳基烷氧基基团，其中所有的这些基团可以任选被例如一个或多个卤素原子所取代。优选的，R′、R″和R″′彼此独立选自任选被取代的C_1-10-烷基，更优选C_1-4-烷基，最优选C_1-3-烷基，例如异丙基，和任选被取代的C_6-10-芳基，优选苯基。进一步优选的是式-SiR′R″″的甲硅烷基基团，其中R″″与Si原子一起形成环状甲硅烷基烷基基团，优选具有1到8个C原子。

在甲硅烷基基团的一个优选实施方案中，R′、R″和R″′为相同的基团，例如相同的、任选被取代的烷基基团，如三异丙基甲硅烷。非常优选的是基团R′、R″和R″′为相同的、任选被取代的C_1-10、更优选C_1-4、最优选C_1-3烷基基团。这种情况下优选的烷基基团是异丙基。

如上所述的式-SiR′R″R″′或-SiR′R″″的甲硅烷基基团是C₁-C₄₀-二价碳基或烃基基团的优选的任选取代基。

优选的基团-SiR′R″R″′包括、非限制的、三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基、二甲基乙基硅烷基、二乙基甲基硅烷基、二甲基丙基硅烷基、二甲基异丙基硅烷基、二丙基甲基硅烷基、二异丙基甲基硅烷基、二丙基乙基硅烷基、二异丙基乙基硅烷基、二乙基异丙基硅烷基、三异丙基硅烷基、三甲氧基硅烷基、三乙氧基硅烷基、三苯基硅烷基、二苯基异丙基硅烷基、二异丙基苯基硅烷基、二苯基乙基硅烷基、二乙基苯基硅烷基、二苯基甲基硅烷基、三苯氧基硅烷基、二甲基甲氧基硅烷基、二甲基苯氧基硅烷基、甲基甲氧基苯基硅烷基等。其中烷基、芳基或烷氧基任选被取代。

特别优选式I的化合物，其中

-R⁶和R¹³为-C≡C-SiR′R″R″′，R′、R″和R″′选自任选被取代的C_1-10烷基和任选被取代的C_6-10芳基，优选直链或支链的C_1-6烷基或苯基，

-k＝I＝1，

-R⁵、R⁷、R¹²和R¹⁴为H，

-R^1-4和R^8-11的至少一个不同于H，且选自直链或支链的C_1-6-烷基或F，

-I＝0，且R²和R³与多并苯一起形成选自吡啶、嘧啶、噻吩、硒吩、噻唑、噻二唑、噁唑和噁二唑的芳杂环。

-k＝0，且R⁹和R¹⁰与多并苯一起形成选自吡啶、嘧啶、噻吩、硒吩、噻唑、噻二唑、噁唑和噁二唑的芳杂环。

式I的合适的和优选的化合物的例子包括、非限制的、下列化合物：

其中这些式中所表示的三烷基硅烷基基团也可以被其他的三烷基硅烷基基团、或如上所定义的其他基团-SiR′R″R″′所取代，且其中噻吩环也可以被一个或多个如上所定义的基团R¹所取代。

用于根据本发明的OSC配方和电子器件的半导体粘合剂选自半导体聚合物、或包含至少一种半导体聚合物或其前体的组合物或混合物。

合适的和优选的半导体粘合剂包括、非限制的、如WO 99/32537 A1和WO 00/78843 A1中所描述的芳基胺聚合物、如WO 2004/057688 A1中所描述的半导体聚合物、如WO 99/54385 A1中所描述的芴-芳基胺共聚物、如WO 2004/041901 A1、Macromolecules2000，33(6)，2016-2020和Advanced Materials，2001，13，1096-1099中所描述的茚并芴聚合物、如Dohmara等，Phil.Mag.B.1995，71，1069所描述的聚硅烷聚合物、如WO 2004/057688 A1中所描述的聚噻吩和如JP 2005-101493 A1中所描述的聚芳基胺-丁二烯共聚物。

通常，合适的和优选的粘合剂选自主要含有共轭重复单元的聚合物，例如通式II的均聚物或共聚物(包括嵌段共聚物)。

A_(c)B_(d)…Z_(z)              (II)

其中A、B、...、Z在无规聚合物中分别代表单体单元，在嵌段聚合物中分别代表嵌段，以及(c)、(d)、...(z)分别代表聚合物中各个单体单元的摩尔份数，即每个(c)、(d)、...(z)为从0到1的值，且(c)+(d)+...+(z)的总和＝1。

合适的和优选的单体单元或嵌段A、B、...Z的例子包括以下给出的式1到8的那些。其中m为式1a中所定义的，且如果＞1，也可以表示嵌段单元而非单个单体单元。

1.三芳基胺单元，优选式1a(如US 6,630,566中所公开的)或1b的单元

其中

Ar^1-5可相同或不同，若在不同的重复单元中，则独立地表示任选被取代的为单核或多核的芳基基团，以及

m为1或＞1的整数，优选≥10，更优选≥20。

在Ar^1-5的上下文中，单核芳基基团仅仅具有一个芳环，例如苯基或亚苯基。多核芳基基团具有两个或更多可以稠合的芳环(例如萘基或亚萘基)，单独地共价连接的(例如联苯)和/或稠合的和单独地共价连接的芳环的组合。优选Ar^1-5的每个为在基本上整个基团中充分共轭的芳基基团。

2.式2的芴单元

其中

R^a和R^b彼此独立地选自H、F、CN、NO₂，-N(R^c)(R^d)或任选被取代的烷基、烷氧基、硫烷基、酰基、芳基，

R^c和R^d彼此独立地选自H、任选被取代的烷基、芳基、烷氧基或多烷氧基或其他取代基，

且其中星号(*)为包括H的任何端基或封端基团，且烷基和芳基基团任选被氟化。

3.式3的杂环单元

其中

Y为Se、Te、O、S或-N(R^e)、优选O、S或-N(R^e)-、

R^e为H、任选被取代的烷基或芳基，

R^a和R^b为如式2中所定义的。

4.式4的单元

其中R^a和R^b和Y为如式2和3中所定义的。

5.式5的单元

其中R^a和R^b和Y为如式2和3中所定义的。

z为-C(T¹)＝C(T²)-、-C≡C-、-N(R^f)-、-N＝N-、(R^f)＝N-、-N＝C(R^f)-，

T¹和T²彼此独立地表示H、Cl、F、-CN或具有1到8个C原子的低级烷基，

R^f为H或任选被取代的烷基或芳基。

6.式6的螺二芴单元

其中R^a和R^b为如式2中所定义的。

7.式7的茚并芴单元

其中R^a和R^b为如式2中所定义的。

8.式8的噻吩并[2，3-b]噻吩单元

其中R^a和R^b为如式2中所定义的。

9.式9的噻吩并[3，2-b]噻吩单元

其中R^a和R^b为如式2中所定义的。

在此处所述的聚合物式的情况下，如式1到9，聚合物可以通过任何端基、即包括H的任何封端或离去基团进行封端。

在嵌段共聚物情况下，每个单体A、B、...Z可以为包含数m个、例如2到50个式1-9的单元的共轭低聚物或聚合物。

尤其优选的半导体粘合剂为PTAA及其共聚物，芴聚合物及其与PTAA的共聚物，聚硅烷，尤其是聚苯基三甲基乙硅烷，以及顺式-和反式-茚并芴聚合物及它们与具有烷基或芳族取代基的PTAA的共聚物，尤其是下式的聚合物：

其中

R具有式2的R^a的一个含义，且优选为具有1到20个、优选1到12个C原子的直链或支链烷基或烷氧基，或具有5到12个C原子的芳基，优选苯基，其任选被取代，

R′具有R的一个含义，以及

n为＞1的整数。

典型的和优选的聚合物的例子包括、非限制的、下列聚合物：

优选该半导体粘合剂的电荷载流子迁移率≥10^-3cm²V^-1s^-1，更优选≥5×10^-3cm²V^-1s^-1，最优选≥10^-2cm²V^-1s^-1，以及优选≤1cm²V^-1s^-1。优选该粘合剂具有接近于结晶小分子OSC的电离电位，最优选小分子OSC的电离电位的+/-0.6eV的范围内，更优选+/-0.4eV的范围内。粘合剂聚合物的分子量优选在1000和10⁷之间，更优选10,000和10⁶之间，最优选20,000和500,000之间。不太优选聚苯撑乙炔(PPV)聚合物，因为它们由于低的电荷载流子迁移率(典型地＜10^-4cm²V^-1s^-1)而提供很少的或不提供益处。同样聚乙烯咔唑(PVK)通常为有效的粘合剂，但在本发明中不太优选，因为由于它的低迁移率，其聚合物在改进短沟道器件接触方面效率较低。通常所希望的是将具有高电荷载流子迁移率的聚合物用作本发明中的粘合剂。半导体聚合物还优选为低极性的、介电常数与如上所定义的绝缘粘合剂范围相同的。

为了调整半导体粘合剂/OSC小分子组合物的流变性质，也可以添加少量惰性粘合剂。合适的惰性粘合剂为例如在WO 02/45184 A1中所描述的。惰性粘合剂含量为优选干燥后的全部组合物的固体重量的0.1％到10％之间。

对最合适的粘合剂和粘合剂与半导体比值的最佳配方的选择使得半导体层的形态得到控制。试验已经表明从无定形到结晶的形态可以通过配方参数、如粘合剂树脂、溶剂、浓度、沉积方法等的改变而获得。

对于粘合剂树脂重要的因素如下：粘合剂一般含有共轭键和/或芳环，粘合剂应该优选能够形成柔韧性薄膜，粘合剂应该可溶于常用的溶剂，粘合剂应该具有合适的玻璃化转变温度以及粘合剂的介电常数应该有很小的频率依赖性。

对于半导体层在p-沟道FETs中的应用而言，所希望的是半导体粘合剂应该具有与OSC类似或比其高的电离电位，要不然该粘合剂可能形成空穴陷阱。在n-沟道材料中，半导体粘合剂应当具有与n-型半导体类似或比其低的电子亲合能以避免电子俘获。

根据本发明的配方和OSC层可以通过包含以下步骤的方法制备：

(i)首先混合OSC化合物和粘合剂或其前体。优选该混合包含在溶剂或溶剂混合物中将组分混合在一起，

(ii)将含有OSC化合物和粘合剂的溶剂施用到衬底上；以及任选地蒸发溶剂以形成根据本发明的固体OSC层。

(iii)以及任选从衬底上去除固体OSC层或从固体层去除衬底。

在步骤(i)中，溶剂可以是单一溶剂，或OSC化合物和粘合剂可以分别溶于单独的溶剂中，然后混合两种所得的溶液以混合化合物。

粘合剂可以现场通过以下方法形成，即将OSC化合物混合或溶解在粘合剂的前体、例如液体单体、低聚物或可交联的聚合物中，任选在溶剂存在下，然后将混合物或溶液例如通过浸渍、喷雾、涂漆或印刷在衬底上而使其沉积以形成液体层，然后例如通过曝露于辐射、热或电子束来固化液体单体、低聚物或可交联的聚合物，以产生固体层。如果使用预成型的粘合剂，则可以将其与式I的化合物一起溶于合适的溶剂中，然后例如通过将其浸渍、喷雾、涂漆或印刷在衬底上而使该溶液沉积以形成液体层，然后去除溶剂以留下固体层。应理解的是，选择能溶解粘合剂和OSC化合物这两者的、且从溶液混合物蒸发时产生无相干缺陷(coherent defect)的层的溶剂。

适合于粘合剂或OSC化合物的溶剂可以通过如ASTM Method D3132所描以该混合物所使用的浓度对材料准备等值线图而确定。如ASTM方法中所述将材料添加到多种溶剂中。

根据本发明的配方也可以包含两种或更多种OSC化合物和/或两种或更多种粘合剂或粘合剂前体，且上述的方法也可适用于这种配方。

合适的和优选的有机溶剂包括、非限定的、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1，4-二噁烷、丙酮、甲乙酮、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、1，2，3，4-四氢化萘、十氢萘、2，3-二氢化茚和/或其混合物。

适当的混合和熟化后，将溶液评价为下列种类的一种：完全溶液，边界线溶液(borderline solution)或不溶的。画出等值线图以描绘划分可溶性和不可溶性的溶解度参数-氢键极限。落入可溶性区域的“完全”溶剂可以选自例如“Crowley，J.D.，Teague，G.S.Jr和Lowe，J.W.Jr.，Journal of Paint Technology，38，No 496,296(1966)”中所公开的文献值。也可以如“Solvents，W.H.Ellis，Federation ofSocieties for Coatings Technology，p9-10，1986”中所述使用和进行确定溶剂混合物。这种方式可以产生将溶解粘合剂和式I的化合物这两者的″非″溶剂的混合物，尽管希望在混合物中具有至少一种真溶剂。

在根据本发明的配方中和半导体粘合剂及其混合物所使用的特别优选的溶剂为二甲苯、甲苯、1，2，3，4-四氢化萘、氯苯和邻二氯苯。

在根据本发明的配方或层中OSC化合物与粘合剂的比例典型地为按重量计的20∶1到1∶20，例如按重量计的1∶1。在优选的实施方案中，OSC化合物与粘合剂的比例为按重量计的10∶1或以上，优选按重量计的15∶1或以上。还已经证明最大为18∶1或19∶1的比例是合适的。

根据本发明，进一步发现对于电子器件如OFETs而言，在有机半导体层配方中的固体含量的水平也是获得的改进的迁移率的因素。该配方的固体含量通常如下表示：

其中

a＝式I的化合物的质量，b＝粘合剂的质量和c＝溶剂的质量。

配方的固体含量优选按重量计的0.1到10％，更优选按重量计的0.5到5％。

在现代微电子学中希望产生微小结构以降低成本(更多器件/单位面积)和功率消耗。本发明层的图案形成可以通过照相平版印刷术、电子束平版印刷术或激光制图进行。

有机电子器件如场效应晶体管的液体涂布比真空沉积技术更合意。本发明的配方使得能够使用许多液体涂布技术。可以通过例如、非限制的、浸涂、旋涂、喷墨印刷、活字印刷、丝网印刷、刮刀涂布、辊筒印花、反向-辊筒印花、胶印、柔性版印刷、卷筒纸印刷、喷涂、刷涂或移印将有机半导体层并入到最终的器件结构中。本发明尤其适用于将有机半导体层旋涂到最终器件结构中。

可通过喷墨印刷或微分配将所选择的本发明的配方施用于预制器件的衬底上。优选可以使用诸如、但不限于、Aprion、Hitachi-Koki、InkJet Technology、On Target Technology、Picojet、Spectra、T ident、Xaar所提供的工业压电印刷头以将有机半导体层施用到衬底上。另外，可以使用如Brother、Epson、Konica、Seiko InstrumentsToshiba TEC所制造的半工业性的头或如Microdrop和Microfab所生产的单喷嘴微量分配器。

为了通过喷墨印刷或微量分配进行施用，应该首先将式I的化合物和粘合剂的混合物溶于合适的溶剂中，溶剂必须满足上面所述的要求，且必须不能对所选择的印刷头有任何有害的影响。另外，为了防止由在印刷头内部的溶液干燥而引起的操作性的问题，溶剂应该具有＞100℃的沸点，优选＞140℃且更优选＞150℃。合适的溶剂包括被取代和没有被取代的二甲苯衍生物、二-C_1-2-烷基甲酰胺、被取代和没有被取代的苯甲醚以及其它的酚-醚衍生物、被取代的杂环例如被取代的吡啶类、吡嗪类、嘧啶类、吡咯酮类、被取代和没有被取代的N，N-二-C_1-2-烷基苯胺和其他氟化的或氯化的芳烃。

通过喷墨喷印刷而沉积根据本发明的配方的优选溶剂包括苯衍生物，其具有被一个或多个取代基取代的苯环，其中在一个或多个取代基中的碳原子总数至少为三。例如，苯衍生物可以用丙基基团或三个甲基基团取代，任一情况下都总共具有至少三个碳原子。这样的溶剂能形成包含具有粘合剂的溶剂和降低或防止喷雾期间射流阻塞以及组分分离的OSC化合物的喷墨流体。该溶剂可以包括选自下述所列的例子：十二烷基苯、1-甲基-4-叔丁基苯、松油醇苧烯(terpineol limonene)、异杜烯、异松油烯、伞花烃、二乙基苯。该溶剂可以是溶剂混合物，即是两种或更多种溶剂的组合，每种溶剂优选具有＞100℃的沸点，更优选＞140℃。这样的溶剂还增强在所沉积的层中的成膜以及减少层中的缺陷。

喷墨流体(即溶剂、粘合剂和半导体化合物的混合物)优选具有在20℃下为1-100mPa·s的粘度，更优选1-50mPa·s的粘度和最优选1-30mPa·s的粘度。

粘合剂在本发明中的应用还使得涂布溶液的粘度得到改变以满足特定印刷头的要求。

本发明的半导体层典型地至多为1微米(＝1μm)厚，尽管如果需要其可以更厚。精确的层厚依赖于例如层所用于的电子器件的要求。对于在OFET或OLED中的应用来说，层厚可典型地为500nm或更小。

用于制备OSC层的衬底可以包括任何基础器件层(underlyingdevice layer)、电极或分离的衬底例如如硅片、玻璃或聚合物衬底。

在本发明特定实施方案中，粘合剂可以是可取向的，例如能够形成液晶相。在那种情况下粘合剂可以有助于OSC化合物的取向，例如使得其长分子轴优先沿着电荷传输的方向进行取向。适合于对粘合剂进行取向的方法包括那些用于对聚合有机半导体进行取向的方法，且在现有技术、例如WO 03/007397中有所描述。

根据本发明的OSC配方可以另外包含一种或多种进一步的组分，像例如表面活性化合物、润滑剂、湿润剂、分散剂、疏水剂、粘合剂、流动改进剂、消泡剂、除气器、稀释剂、活性或惰性的稀释剂、助剂、着色剂、染料、色素或纳米颗粒，而且，尤其在使用可交联粘合剂的情况下，催化剂、敏化剂、稳定剂、抑制剂、链转移剂或共-反应单体。

本发明还涉及新型OSC材料，包括OSC小分子、半导体聚合物或共聚物，和上下文所描述的OSC配方，和不仅涉及他们在短沟道器件中的应用，而且还涉及在本发明所述类型的其他电子器件中或在电致发光器件、像有机发光二极管(OLEDs)中的应用。

本发明进一步涉及包含OSC层的电子器件。该电子器件可以包括、非限制的、有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)、光检测器、传感器、逻辑电路、存储元件、电容器或光电(PV)电池。例如、在OFET中的漏电极和源电极之间的活性半导体沟道可以包含本发明的层。作为另一实施例，在OLED器件中的电荷(空穴或电子)注入或传输层可以包含本发明的层。根据本发明的OSC配方和由此形成的OSC层在特别涉及此处所述的优选实施方案的OFETs中具有特定应用。

根据本发明的OFET器件优选包含：

-源电极

-漏电极，

-栅电极，

-如上所述的OSC，

-一个或多个栅绝缘体层，

-任选的衬底。

在OFET器件中的栅、源和漏电极以及绝缘和半导体层可以以任何序列进行排列，条件是源和漏电极通过绝缘层与栅电极分离，栅电极和半导体层两者都接触绝缘层，且源电极和漏电极两者都接触半导体层。

OFET器件可以是一种顶栅器件或底栅器件。合适的OFET器件的结构和制造方法对本领域技术人员来说是已知的，且在文献、例如WO03/052841中有所描述。

栅绝缘体层优选包含氟聚合物，像例如可商购的Cytop

或Cytop

(来自Asahi Glass)。优选例如通过旋涂、刮刀成型法、线锭涂层，喷涂或浸涂或其他已知的方法由包含绝缘体材料和一种或多种具有一个或多个氟代原子的溶剂(氟溶剂)、优选全氟溶剂的溶剂中沉淀栅绝缘体层。合适的全氟溶剂为例如(可从Acros获得，目录编号12380)。其他合适的氟聚合物和氟溶剂为现有技术中已知的，像例如全氟聚合物Teflon

1600或2400(来自DuPont)或(来自Cytonix)或全氟溶剂FC

(Acros，No.12377)。

图3示例地表示根据本发明优选实施方案的顶浇OFET器件的横断面图，包含衬底(1)、半导体层(2)、栅电介质(绝缘体)层(3)、栅电极(4)、源电极(5)和漏电极(6)。沟道长度L通过双箭头说明。

除非上下文中清楚说明，否则，在此所使用的术语的复数形式可解释为包括单数形式，反之亦然。

在整个说明的说明书和权利要求书中，词“包含”和“含有”以及这些词的变体，例如“包含(comprising)”和“包含(comprises)”意思是指“包括但并不限于”，且并不打算(且不)排除其他组分。

应理解可以对本发明的前述实施方案进行变体，同时其也落入本发明的范围之内。除非另有说明，在该说明中所公开的每个特征都可以被满足相同的、等同或类似目的的可替换的特征所替代。因此，除非另有说明，所公开的每个特征仅仅是等同或类似特征的类属系列的一个例子。

在此说明中所公开的所有特征可以以任何组合的方式进行组合，除非其中至少一些这样的特征和/或步骤是互相排斥的组合。尤其是，本发明的优选特征可以应用于本发明的所有方面，且可以以任何组合进行使用。同样，在非必要的组合中所描述的特征可以分开使用(不以组合的方式)。

可理解的是，如上所述的、尤其是优选实施方案的许多特征，就其本身而言是有创造性的，而不仅仅作为本发明实施方案的一部分。除了或可选的本发明目前所要求保护的，可以对这些特征寻求独立保护。

现在本发明通过参考下列实施例更详细地进行描述，其仅仅是举例说明，不对本发明范围造成限定。

使用以下参数：

μ为电荷载流子迁移率

W为漏和源电极的长度

L为漏和源电极的距离

I_DS为源-漏电流

C_i为栅电介质每单位面积的电容

V_G为栅电压(单位为V)

V_DS为源-漏电压

V_T为补偿电压

除非另有说明，上下文中所给出的所有物理参数特定值，像介电常数(ε)、电荷载流子迁移率(μ)、溶解度参数(δ)和粘度(η)都是指在20℃(+/-1℃)温度下的。聚合物中的单体或重复单元的比值以摩尔％给出。聚合物混合物中的聚合物的比值以重量％给出。除非另有说明，聚合物的分子量作为重均分子量M_W(GPC，聚苯乙烯标准)给出。使用基于旋转/落球原理的自动微粘度仪(例如从Anton Paar GmbH、Graz，Austria获得)获得配方的粘度。使用一种毛细管，其中小金属球滚动且通过将其向一边或另一变倾斜，球将穿过液体下降，可计时。通过液体穿过设定的距离所花费的时间长度与粘度成比例，在此期间握管的角度决定测量的剪切速率，其对于牛顿液体而言，不会影响所记录的粘度。

实施例1

通过使用在其上利用蒸发通过荫屏形成图案的Au源和漏电极玻璃衬底(corning Eagle 2000)而制造试验场效应晶体管。在Au源和漏蒸发后，将样品在氧等离子体(1KW，500mL/min)中清洁90s。然后将样品浸于10mM五氟苯硫酚(Aldrich cat.no.P 565-4)中10分钟，然后在2-丙醇中漂洗且在压缩空气流下干燥。

使用以1∶1的重量比例混合有PTAA1(上述式II1a，介电常数2.9)或惰性粘合剂树脂聚苯乙烯(PS M_W 1,000,000 Aldrichcat.no.48,080-0，介电常数2.5)(比较例)的OSC化合物6，13-二(三异丙基硅烷基乙炔基)并五苯(“TIPS”，上述式I1)来制造半导体配方。对于TIPS/PTAA配方，四份半导体配方溶入96份四氢萘中，将其以500rpm、10s然后2000rpm、20s旋涂在衬底上。对于TIPS/PS配方，两份半导体配方溶于98份四氢萘中，将其以500rpm、10s然后2000rpm、60s旋涂在衬底上。为了确保完全的干燥，将样品置于烘箱中在100℃下持续20分钟。将绝缘体材料Cytop 809M、Asahi glass)以重量计1∶1和全氟溶剂(FC43、Acros cat.no.12377)混合，然后旋涂到半导体上，形成典型地为大约0.5μm的厚度。将样品再一次置于烘箱中在100℃下以从绝缘体中蒸发溶剂。利用蒸发通过荫屏在器件通道区域上界定出金栅接触(gold gate contact)。为了测定绝缘体层的电容，制备许多由未形成图案的Au基层、以与在FET器件上同样方式制备的绝缘体层和已知几何结构的上电极组成的器件。使用连接到绝缘体任一侧的金属的手握万用表测量电容。晶体管的其他限定参数为彼此相对的漏和源电极的长度(W＝1mm)和它们彼此的距离(L＝从110到7μm变化)。

使用Sirringhaus et al(Appl.Phys.Lett.71，(26)pp3871-3873)所述的技术测试材料的场效应迁移率。施加到晶体管的电压与源电极的电位有关。在p型栅材料的情况下，当对栅施加负电位时，正电荷载流子(空穴)积聚在栅电介质另一侧的半导体中。(对于n沟道FET施加正电压)。这称之为积聚模。栅电介质C_i的电容/面积决定由此感应的电荷的量。当对漏电极施加负电位V_DS时，所积聚的载流子产生源-漏电流I_DS，其主要取决于所积聚的载流子密度、且重要的是它们在源-漏沟道中的迁移率。诸如漏和源电极的构造、大小和距离的几何因素也影响电流。典型地，在器件的研究期间记录栅和漏电压的范围。所述的源-漏电流通过方程式1进行描述。

$I_{\mathrm{DS}}=\frac{{\mathrm{\μWC}}_i}{L}((V_G-V_T)V_{\mathrm{DS}}-\frac{V_{\mathrm{DS}}^2}{2})+I_{\mathrm{\Ω}}---\left(1\right)$

其中V₀为补偿电压以及I_Ω为与栅电压无关的欧姆电流，且是由于该材料的有限电导率所致。其它参数已在上文中进行了描述。

为了电测量，将晶体管样品安装在样品固定器上。使用Karl SussPH100微型探头将微探针连接到栅、漏和源电极。将它们连接到Hewlett-Packard 4155B参数分析仪上。将所述的漏电压设置为-5V且在1V步距中从+10到-40V然后回到+10V扫描栅电压，之后立即将所述的漏电压设置到-40V，再次从+10到-40V然后回到+10V扫描栅。对于V_d-40V扫描，器件的饱和迁移率用下面的方程式2求得。

$\mathrm{\μ}=\frac{2L}{{\mathrm{WC}}_i}{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{\mathrm{Id}}^{\frac{1}{2}}}{\mathrm{\Δ}(V_G-V_T)}\right)}^2---\left(2\right)$

图1表示对于TIPS/PS组合物在100μm沟道长度器件上的实施例图表。虚线用于计算方程式2的

部分。对每个器件测量其电容、沟道长度和宽度。

图2表示对于两种配方-TIPS/PS和TIPS/PTAA的不同沟道长度的饱和迁移率。可以看出在短沟道器件上TIPS/PTAA配方产生高迁移率，因而比TIPS/PS配方更优选。

实施例2

使用在其上通过荫屏形成图案的Au源和漏电极玻璃衬底制造试验场效应晶体管。所述的电极用10mM五氟苯硫酚(Aldrich cat.No.P565-4)溶液处理1分钟。所述的半导体配方使用化合物TIPS(上述式I1)以重量比分别为2∶1∶1混合PTAA1(上述式II1a，介电常数2.9)和螺二芴(上述式6)来制备。将4份半导体配方溶于96份溶剂(四氢萘)中，然后以500rpm、20s之后以2000rpm、20s将其旋涂在衬底和Pt/Pd电极之上。为了确保完全的干燥，将样品置于100℃的热板上1分钟，之后于100℃烘箱中30分钟。将绝缘体材料(Cytop 809M、Asahi glass)的溶液按重量计1∶1与氟溶剂FC43(Acros cat.no.12377)混合，然后旋涂在半导体层上，产生大约500nm的厚度。将样品再次置于100℃烘箱中20分钟以从绝缘体层蒸发溶剂。通过荫屏利用蒸发30nm金在器件沟道区域上界定出栅接触。为了测定所述的绝缘体层的电容，制备许多由未形成图案的Au基层、以与在FET器件上同样方法制备的绝缘体层和已知几何结构的上电极所组成的器件。使用连接到绝缘体任一侧的金属的手握万用表测量电容。晶体管的其他限定参数为彼此相对的漏和源电极的长度(W＝1mm)和它们彼此的距离(L＝从10到100μm变化)。

施加到晶体管的电压与源电极的电位有关。在p-型栅材料的情况下，当向栅施加负电位时，正电荷载流子(空穴)积聚在栅电介质的另一侧的半导体中(对于n沟道FET，施加正电压)。这称之为积聚模。栅电介质C_i的电容/面积决定了由此感应的电荷的量。当向漏电极施加负电位V_DS时，所积聚的载流子产生源-漏电流I_DS，其主要取决于所积聚的载流子密度、和重要地取决于它们在源-漏沟道中的迁移率。诸如漏和源电极的构造、大小和距离的几何因素也影响电流。典型地，在器件的研究期间记录栅和漏电压的范围。该源-漏电流通过方程式3描述。

$I_{\mathrm{DS}}=\frac{{\mathrm{\μWC}}_i}{L}((V_G-V_0)V_{\mathrm{DS}}-\frac{V_{\mathrm{DS}}^2}{2})+I_{\mathrm{\Ω}}---\left(3\right)$

其中V₀为补偿电压以及I_Ω为与栅电压无关的欧姆电流且归因于材料的有限电导率。其它参数如上所述。

为了电测量，将晶体管样品安装在样品固定器上。使用Karl SussPH100微型探头将微探针连接到栅、漏和源电极。将它们连接到Hewlett-Packard 4155B参数分析仪上。将漏电压设置为-5V，且以0.5V的步距从+10到-40V扫描栅电压。之后将漏电极设置为-40V然后再次在+10V和-40V之间扫描栅。在积聚中，当|V_G|＞|V_DS|时，源-漏电流随V_G呈线性变化。因此场效应迁移率可以由方程式4给出的I_DS对V_G的斜率(S)而计算出。

$S=\frac{{\mathrm{\μWC}}_i{V}_{\mathrm{DS}}}{L}---\left(4\right)$

所有以下引用的场效应迁移率都是由这个规则计算出(除非另有说明)。当场效应迁移率随栅电压而变化时，将该值视为在积聚模中|V_G|＞|V_DS|时在规则中所达到的最高水平。

图4表示使用该配方所制备的10微米沟道长度器件的传输特征(电流和迁移率)。图5是沟道长度依赖于该配方的曲线，其表示与实施例1中的TIPS∶PS配方相比，当沟道长度缩短时非常少的变化。

Claims (13)

1.包含栅电极、源电极和漏电极的电子器件，其中所述的源和漏电极通过特定距离即“沟道长度”来分离，所述的器件进一步包含被提供在源和漏电极之间且包含一种或多种有机半导体化合物和有机粘合剂的有机半导体材料，其特征在于沟道长度≤50微米且所述的粘合剂为半导体粘合剂，以及所述器件是有机场效应晶体管。

2.根据权利要求1的器件，其特征在于所述的沟道长度≤20微米。

3.根据权利要求1或2的器件，其特征在于所述的半导体粘合剂选自聚芳胺、聚芴、聚茚并芴、聚螺二芴、聚硅烷、聚噻吩、一种或多种上述聚合物的共聚物和聚芳胺-丁二烯共聚物。

4.根据权利要求1或2的器件，其特征在于所述的半导体粘合剂选自PTAA及其共聚物、聚芴及其与PTAA的共聚物、聚硅烷、聚苯基三甲基乙硅烷、顺式和反式聚茚并芴及其与PTAA的共聚物，所有都任选地具有烷基或芳族取代基。

5.根据权利要求1或2的器件，其特征在于所述的有机半导体化合物选自式I

其中

k为0或1，

l为0或1，

R^1-14在多个存在的情况下彼此独立表示相同或不同的选自以下的基团：H、卤素、-CN、-NC、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)NR⁰R⁰⁰、-C(＝O)X、-C(＝O)R⁰、-NH₂、-NR⁰R⁰⁰、-SH、-SR⁰、-SO₃H、-SO₂R⁰、-OH、-NO₂、-CF₃、-SF₅、任选被取代的甲硅烷基、或任选被取代的且任选包含一个或多个杂原子的具有1到40个C原子的二价碳基或烃基，

X是卤素，

R⁰和R⁰⁰彼此独立为H或任选被取代的任选包含一个或多个杂原子的二价碳基或烃基基团，

任选地，位于多并苯的相邻环位上的取代基R¹-R¹⁴的两个或多个构成进一步的具有4-40个C原子的饱和的、不饱和或芳族的环系，该环系为单环或多环的，稠合到多并苯上，任选插入一个或多个选自-O-、-S-和-N(R⁰)-的基团，且任选被一个或多个相同或不同的基团R¹所取代，

任选地，在多并苯骨架上或在由R^1-14所形成的环上的一个或多个碳原子被选自N、P、As、O、S、Se和Te的杂原子所取代。

6.根据权利要求5的器件，其特征在于在式I中R⁵、R⁷、R¹²和R¹⁴为H，且R⁶和R¹³为-C≡C-SiR′R″R″′，R′、R″、R″′选自任选被取代的C_1-10烷基和任选被取代的C_6-10芳基。

7.根据权利要求5的器件，其特征在于在式I中R^1-4和R^8-11的至少一个不同于H且选自直链或支链的C_1-6-烷基或F，且k和l为1。

8.根据权利要求5的器件，其特征在于在式I中

a)l＝0，且R²和R³与多并苯一起形成选自吡啶、嘧啶、噻吩、硒吩、噻唑、噻二唑、

唑和

二唑的芳杂环，和/或

b)k＝0，且R⁹和R¹⁰与多并苯一起形成选自吡啶、嘧啶、噻吩、硒吩、噻唑、噻二唑、

唑和

二唑的芳杂环。

9.根据权利要求1或2的器件，其特征在于它是顶栅或底栅有机场效应晶体管器件。

10.制备根据权利要求1至9的任一项的器件的方法，其特征在于其包含以下步骤：

(a)将如权利要求3-8的任一项所定义的一种或多种有机半导体化合物与粘合剂或其前体混合，

(b)将含有有机半导体化合物和粘合剂的混合物或溶剂施用到衬底上。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，(a)步骤中将如权利要求3-8的任一项所定义的一种或多种有机半导体化合物与粘合剂或其前体和溶剂或溶剂混合物混合。

12.根据权利要求10的方法，其特征在于，(b)步骤中进一步蒸发溶剂以形成固体有机半导体层。

13.根据权利要求10的方法，其特征在于，进一步包含步骤(c)从衬底去除固体有机半导体层或从固体层去除衬底。

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