CN103730575B - 表面改性剂、叠层结构体和其制法及包括其的晶体管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开表面改性剂、叠层结构体和其制法及包括其的晶体管。具体而言，本发明公开包括在一个末端具有乙炔基的化合物的表面改性剂、使用该表面改性剂制造的叠层结构体、制造该叠层结构体的方法、以及包括该叠层结构体的晶体管。
Description
本申请是中国发明申请(发明名称：表面改性剂、叠层结构体和其制法及包括其的晶体管，申请日：2010年2月11日；申请号：201010121441.9)的分案申请。
技术领域
示例性实施方式涉及表面改性剂、叠层结构体和包括该叠层结构体的晶体管、以及制造该叠层结构体的方法。
背景技术
近来，已通过根据蒸发、溅射在基板上提供具有功能材料的薄膜和根据光刻法将所述薄膜图案化来实行制造微器件例如半导体器件、集成电路、或有机电致发光显示器件的方法。
光刻法通常可通过如下实行：在基板上形成用于图案化的材料的薄膜；在所述薄膜上形成光刻胶层；在用具有预定或给定图案的光掩模覆盖所述光刻胶层的同时将所述光刻胶层曝光；用显影溶液将所述光刻胶层显影以提供光刻胶图案；利用所述光刻胶图案掩模蚀刻所述薄膜；以及除去不合需要的区域以提供具有所需图案的薄膜。然而，由于光刻法是复杂的方法并且需要在洁净室中实施，因此存在成本较高以及在能量和材料方面效率较低的问题。
作为可供选择的方法，已提出溶液方法例如印刷、滴落、卷对卷(roll-to-roll)方法、或喷墨印刷作为图案化方法，因为所述溶液方法可以相对低的成本和使用相对少量的能量实施。然而，所述溶液方法可为复杂的方法且难以提供精细的图案。
发明内容
示例性实施方式提供表面改性剂、叠层结构体和包括该叠层结构体的晶体管、以及制造该叠层结构体的方法。示例性实施方式提供表面改性剂，通过该表面改性剂可不同地控制其表面特性。示例性实施方式提供可使用所述表面改性剂不同地控制其表面特性的叠层结构体。示例性实施方式提供包括所述叠层结构体的晶体管。示例性实施方式提供制造叠层结构体的方法，该叠层结构体的表面特性可通过使用所述表面改性剂不同地控制。
根据示例性实施方式，表面改性剂可包括由下面化学式1表示的化合物：
[化学式1]
其中，在上面化学式1中，
L选自C1～C30亚烷基、C1～C30全氟亚烷基、由下面化学式1a表示的连接体、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合，
[化学式1a]
其中，在上面化学式1a中，
A选自O、S、NR1、NHCO、SO2、COO、以及CO，其中R1为氢或者C1～C3直链或支链烷基，m为1～3的整数，和n为1～30的整数，
X选自由下面化学式1b～化学式1d表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基，
[化学式1b]
其中，在上面化学式1b中，
D1和D2彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、C1～C3直链或支链烷氧基、以及OH，
[化学式1c]
其中，在上面化学式1c中，
D3和D4彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及NR2R3，其中R2和R3彼此相同或不同并且独立地为C1～C3直链或支链烷基，和
[化学式1d]
其中，在上面化学式1d中，
D5～D7彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及C1～C3直链或支链烷基，条件是D5～D7不同时为烷基。
根据示例性实施方式，叠层结构体可包括至少一个薄膜，所述薄膜包括选自由化学式2～化学式5之一表示的基团及其组合的基团
[化学式2]
其中，在上面化学式2中，
L选自C1～C30亚烷基、C1～C30全氟亚烷基、由下面化学式1a表示的连接体、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合，
[化学式1a]
其中，在上面化学式1a中，
A选自O、S、NR1、NHCO、SO2、COO、以及CO，其中R1为氢或C1～C3直链或支链烷基，m为1～3的整数，和n为1～30的整数，
X’为通过将其上形成所述至少一个薄膜的表面的官能团与选自以下的基团结合而形成的连接体：由下面化学式1b～化学式1d表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基，
[化学式1b]
其中，在上面化学式1b中，
D1和D2彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、C1～C3直链或支链烷氧基、以及OH，
[化学式1c]
其中，在上面化学式1c中，
D3和D4彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及NR2R3，其中R2和R3彼此相同或不同并且独立地为C1～C3直链或支链烷基，和
[化学式1d]
其中，在上面化学式1d中，
D5～D7彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及C1～C3直链或支链烷基，条件是D5～D7不同时为烷基，
[化学式3]
其中，在上面化学式3中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和T为乙基或乙烯基，
[化学式4]
其中，在上面化学式4中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，
[化学式5]
其中，在上面化学式5中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和Z选自三唑基团、苯并三唑基团、咪唑基团、苯并咪唑基团、四唑基团、吡啶基团、吡唑基团、异唑基团、以及吲嗪酮(indolizinone)基团。
所述至少一个薄膜可包括第一和第二薄膜，所述第二薄膜在所述第一薄膜的表面上。所述第二薄膜可包括至少两个具有彼此不同的表面特性的区域。所述第一薄膜可包括无机材料、有机材料、或者无机材料与有机材料的复合材料。所述有机材料可包括塑料，和所述无机材料可包括玻璃和金属的至少一种。
所述第一薄膜可包括选自以下的一种：硅(Si)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、锆(Zr)、铪(Hf)、镧(La)、钆(Gd)、钇(Y)、钛(Ti)、其组合、以及其氧化物。所述第一和第二薄膜可在基板上，所述基板由与所述第一薄膜相同的材料形成。
所述至少两个区域可包括第一和第二区域，所述第一区域具有由化学式3表示的基团和第二区域具有由化学式2表示的基团。所述第一区域的表面可用H2等离子体处理，和所述第二区域的表面可不用H2等离子体处理。所述至少两个区域可包括第一和第二区域，所述第一区域具有由化学式3表示的基团和第二区域具有由化学式5表示的基团。
所述第二区域的表面可包括杂环化的表面，和所述第一区域包括非杂环化的表面。所述叠层结构体可进一步包括在所述杂环化的第二区域上的金属层，所述金属层包括选自以下的至少一种金属：铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钴(Co)、铝(Al)、铂(Pt)、以及铌(Nb)。所述叠层结构体可进一步包括与所述非杂环化的第一区域结合的有机材料，所述有机材料包括并五苯、杂并苯(heteroacene)、低聚噻吩、聚噻吩、聚亚苯基亚乙烯基和亚芳基碳二亚胺的至少一种。
所述至少两个区域可包括第一和第二区域，所述第一区域具有由化学式4表示的基团和第二区域具有由化学式2表示的基团。所述第一区域可包括经UV光处理的表面和所述第二区域包括非经UV光处理的表面。所述至少两个区域可包括第一和第二区域，所述第一区域具有由化学式4表示的基团和第二区域具有由化学式5表示的基团。所述第二区域的表面可包括杂环化的表面和所述第一区域可包括非杂环化的表面。
根据示例性实施方式，晶体管可包括：至少一个薄膜，所述薄膜具有包括由下面化学式3和下面化学式4之一表示的基团的第一区域和包括由下面化学式5表示的基团的第二区域；在所述第二区域上的金属层；和在所述第一区域上的有机半导体。
[化学式3]
其中，在上面化学式3中，
L选自C1～C30亚烷基、C1～C30全氟亚烷基、由下面化学式1a表示的连接体、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合，
[化学式1a]
其中，在上面化学式1a中，
A选自O、S、NR1、NHCO、SO2、COO、以及CO，其中R1为氢或者C1～C3直链或支链烷基，m为1～3的整数，和n为1～30的整数，
X’为通过将其上形成所述至少一个薄膜的表面的官能团与选自以下的基团结合而形成的连接体：下面化学式1b～化学式1d表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基，
[化学式1b]
其中，在上面化学式1b中，
D1和D2彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、C1～C3直链或支链烷氧基、以及OH，
[化学式1c]
其中，在上面化学式1c中，
D3和D4彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及NR2R3，其中R2和R3彼此相同或不同并且独立地为C1～C3直链或支链烷基，和
[化学式1d]
其中，在上面化学式1d中，
D5～D7彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及C1～C3直链或支链烷基，条件是D5～D7不同时为烷基，和T为乙基或乙烯基，
[化学式4]
其中，在上面化学式4中，
L和X’与在上面化学式3中所定义的相同，
[化学式5]
其中，在上面化学式5中，
L和X’与在上面化学式3中所定义的相同，和Z选自三唑基团、苯并三唑基团、咪唑基团、苯并咪唑基团、四唑基团、吡啶基团、吡唑基团、异唑基团、以及吲嗪酮基团。
所述至少一个薄膜可包括第一和第二薄膜，所述第二薄膜在所述第一薄膜的表面上。所述第一和第二区域可具有彼此不同的表面特性。所述第一薄膜可包括无机材料、有机材料、或者无机材料与有机材料的复合材料。所述有机材料可包括塑料，和所述无机材料包括玻璃和金属的至少一种。
所述第一薄膜可包括选自以下的一种：硅(Si)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、锆(Zr)、铪(Hf)、镧(La)、钆(Gd)、钇(Y)、钛(Ti)、其组合、以及其氧化物。所述第一和第二薄膜可在基板上，所述基板由与所述第一薄膜相同的材料形成。所述第一区域可具有由化学式3表示的基团和所述第二区域可具有由化学式5表示的基团。
所述第二区域的表面可包括杂环化的表面和所述第一区域可包括非杂环化的表面。所述晶体管可进一步包括在所述杂环化的第二区域上的金属层，所述金属层包括选自以下的至少一种金属：铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钴(Co)、铝(Al)、铂(Pt)、以及铌(Nb)。
所述晶体管可进一步包括与所述非杂环化的第一区域结合的有机材料，所述有机材料包括并五苯、杂并苯、低聚噻吩、聚噻吩、聚亚苯基亚乙烯基和亚芳基碳二亚胺的至少一种。所述第一区域可具有由化学式4表示的基团和所述第二区域可具有由化学式5表示的基团。所述第二区域的表面可包括杂环化的表面和所述第一区域可包括非杂环化的表面。
所述有机半导体可在栅电极上和栅绝缘层可在所述有机半导体与所述栅电极之间。所述晶体管可进一步包括在所述有机半导体上的栅电极、以及在所述有机半导体与所述栅电极之间的栅绝缘层。所述金属层可包括选自以下的至少一种金属：铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钴(Co)、铝(Al)、铂(Pt)、以及铌(Nb)。
根据示例性实施方式，制造叠层结构体的方法可包括：形成具有选自由下面化学式2～化学式5表示的基团及其组合的基团的至少一个薄膜，以及在所述至少一个薄膜的第一区域上进行表面处理，
[化学式2]
其中，在上面化学式2中，
L选自C1～C30亚烷基、C1～C30全氟亚烷基、由下面化学式1a表示的连接体、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合，
[化学式1a]
其中，在上面化学式1a中，
A选自O、S、NR1、NHCO、SO2、COO、以及CO，其中R1为氢或C1～C3直链或支链烷基，m为1～3的整数，和n为1～30的整数，
X’为通过将其上形成所述至少一个薄膜的表面的官能团与选自以下的基团结合而形成的连接体：由下面化学式1b～化学式1d表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基，
[化学式1b]
其中，在上面化学式1b中，
D1和D2彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、C1～C3直链或支链烷氧基、以及OH，
[化学式1c]
其中，在上面化学式1c中，
D3和D4彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及NR2R3，其中R2和R3彼此相同或不同并且独立地为C1～C3直链或支链烷基，和
[化学式1d]
其中，在上面化学式1d中，
D5～D7彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及C1～C3直链或支链烷基，条件是D5～D7不同时为烷基，
[化学式3]
其中，在上面化学式3中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和T为乙基或乙烯基，
[化学式4]
其中，在上面化学式4中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，
[化学式5]
其中，在上面化学式5中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和Z选自三唑基团、苯并三唑基团、咪唑基团、苯并咪唑基团、四唑基团、吡啶基团、吡唑基团、异唑基团、以及吲嗪酮基团。
形成所述至少一个薄膜可包括在所述第一薄膜的表面上形成第二薄膜和可在所述第二薄膜的第一区域上进行所述表面处理。进行所述表面处理可包括使所述第二薄膜的第一区域暴露于H2等离子体或紫外(UV)光。所述方法可进一步包括在进行所述表面处理之后将所述第二薄膜的未进行所述表面处理的第二区域杂环化。将所述第二薄膜的第二区域杂环化可包括Huisgen1,3-偶极环加成。
所述方法可进一步包括在基板上形成所述第一薄膜，所述基板由与所述第一薄膜相同的材料形成。可使用掩模将所述第二薄膜的第一区域的表面暴露于H2等离子体，和所述第二区域的表面可不暴露于H2等离子体，所述第一区域具有由化学式3表示的基团和所述第二区域具有由化学式2表示的基团。
所述方法可进一步包括在所述杂环化的第二区域上形成金属层，所述金属层包括选自以下的至少一种金属：铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钴(Co)、铝(Al)、铂(Pt)、以及铌(Nb)。可使用掩模将所述第一区域的表面暴露于紫外(UV)光和所述第二区域的表面可不暴露于UV光，所述第一区域具有由化学式4表示的基团和所述第二区域具有由化学式2表示的基团。在下文中，详细地描述示例性实施方式的进一步的方面。
附图说明
从结合附图考虑的下面的详细描述，将更清楚地理解示例性实施方式。图1～11C表示本文中所描述的非限制性的示例性实施方式。
图1～4是根据示例性实施方式的叠层结构体的横截面图。
图5(a)～5(c)以及图6(a)～6(c)是显示根据示例性实施方式的制造叠层结构体的方法的示意性横截面图。
图7～8是根据示例性实施方式的晶体管的示意性横截面图。
图9显示实施例1中在H2等离子体处理之前和之后的拉曼光谱。
图10A是显示由实施例2获得的叠层结构体中的铜(Cu)沉积特性的结果的光学照片。
图10B是显示由对比例1获得的叠层结构体中的铜(Cu)沉积特性的结果的光学照片。
图11A是显示由实施例4获得的晶体管的IDS～VGS曲线的图。
图11B是显示由实施例3获得的晶体管的IDS～VGS曲线的图。
图11C是显示由实施例5获得的晶体管的IDS～VGS曲线的图。
应注意，这些图意在说明一些示例性实施方式中所利用的方法、结构体和/或材料的大致特性和对下面提供的书面描述进行补充。然而，这些图不是按比例的和可未精确反映任何给定实施方式的精确的结构或性能特性，并且不应被解释为是在限定或限制由示例性实施方式所涵盖的值或性质的范围。例如，为了清楚起见，可减小或夸大分子、层、区域和/或结构元件的相对厚度或定位。各个图中类似或相同附图标记的使用意在说明类似或相同的元件或特征的存在。
具体实施方式
在下文中，在下面的示例性实施方式的详细描述中更全面地描述示例性实施方式，其中描述了一些但并非所有的示例性实施方式。示例性实施方式可以许多不同的形式体现，并且不应解释为限于本文中所阐述的示例性实施方式；相反，提供示例性实施方式，使得该公开内容满足可适用的法律要求。
应理解，当一元件被称为与另一元件“连接”或“结合”时，该元件可直接与所述另一元件连接或结合，或者可存在中间元件。相反，当一元件被称为与另一元件“直接连接”或“直接结合”时，则不存在中间元件。相同的标记始终是指相同的元件。本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列举项的任何和全部组合。
应理解，尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用来描述不同的元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另一元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离示例性实施方式的教导的情况下，可将下面讨论的第一元件、组分、区域、层或部分称为第二元件、组分、区域、层或部分。
为了便于描述，在本文中可使用空间相对术语如“在……下方”、“在……下面”、“下部”、“在……上面”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应理解，除图中所示的方位之外，空间相对术语还意在包括在使用或工作中的器件的不同方位。例如，如果翻转图中的器件，则描述为“在”其它元件或特征“下面”或“下方”的元件将定向在其它元件或特征的“上面”。因此，示例性术语“在……下面”可包括在……上面和在……下面两种方位。器件可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，并且本文中所使用的空间相关的描述词应相应的解释。
本文中所用的术语仅出于描述具体实施方式的目的，而非意在限制示例性实施方式。如本文中所使用的单数形式的“一个”、“一种”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文清楚地另作说明。还应理解，当用在本申请中时，术语“包含”和/或“包括”表示存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组分，但不排除存在或添加一种或多种其它的特征、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其集合。
在本文中参照作为示例性实施方式的理想化实施方式(和中间结构)的示意图的横截面图描述示例性实施方式。照此，将预计到由于例如制造技术和/或公差而引起的所述图的形状变化。因而，示例性实施方式不应解释为限于所图示的区域的具体形状，而是包括由例如制造所造成的形状上的偏差。例如，图示为长方形的植入区域通常具有圆形或曲线特征和/或具有在其边缘处的植入浓度梯度，而不是从植入区域到非植入区域的二元变化。同样，由植入形成的掩埋区可在介于掩埋区和穿过其发生植入的表面之间的区域中造成一些植入。因而，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意在图示器件区域的实际形状，且不意在限制示例性实施方式的范围。
除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与示例性实施方式所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还应理解，术语例如在常用字典中定义的那些，应被理解为其含义与它们在相关领域背景中的含义一致，并且不进行理想化或过于形式的解释，除非在本文中明确这样定义。
当未提供定义时，本文中所使用的术语“芳族基团”是指C6～C30芳族官能团，和所述芳族基团可任选地被C1～C7烷基取代；和术语“杂环基团”是指C3～C30杂芳基、C3～C30杂环烷基、C3～C30杂环烯基、或C3～C30杂环炔基，其中术语“杂”是指在一个环中包括1～3个选自N、O、S、Si和P的杂原子的化合物。术语“胺基团”是指包括C1～C7烷基的胺基团，和术语“酰胺基团”是指包括C1～C7烷基的酰胺基团。另外，“＊”是指连接相同或不同原子或化学式的部分。
根据示例性实施方式，可提供可包括由下面化学式1表示的化合物的表面改性剂。
[化学式1]
在上面化学式1中，
L可选自C1～C30亚烷基、C1～C30全氟亚烷基、由下面化学式1a表示的连接体、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合。取决于L的键数，乙炔基可为复数的。
[化学式1a]
在上面化学式1a中，
A可选自O、S、NR1、NHCO、SO2、COO、以及CO，其中R1可为氢或C1～C3直链或支链烷基，m可为1～3的整数，和n可为1～30的整数，和
X可选自由下面化学式1b～化学式1d表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基。
[化学式1b]
在上面化学式1b中，
D1和D2可彼此相同或不同，并且可独立地选自卤素、C1～C3直链或支链烷氧基、以及OH。
[化学式1c]
在上面化学式1c中，
D3和D4可彼此相同或不同，并且可独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及NR2R3，其中R2和R3可彼此相同或不同，并且可独立地为C1～C3直链或支链烷基。
[化学式1d]
在上面化学式1d中，
D5～D7可彼此相同或不同，并且可独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及C1～C3直链或支链烷基，条件是D5～D7不可全部独立地为烷基。
在其中可施加外部刺激例如H2等离子体暴露的区域中，在由化学式1表示的化合物的一个末端的乙炔基可选择性地还原成乙基或乙烯基。
另外，在可施加有外部刺激例如紫外光曝光的区域中，在由化学式1表示的化合物的一个末端的乙炔基可选择性地聚合，以变成由下面的化学式4a表示的官能团。因此，所述叠层结构体的表面特性可选择性地控制为不同的。
[化学式4a]
在上面化学式1中，L可为连接体并且起到将一个末端的乙炔基与另一末端的官能团X连接的作用。L的非限制性实例可如上所述。
在上面化学式1中，X起到将所述表面改性剂与基板或形成于该基板上的薄膜的表面连接的作用。当可在基板或形成于该基板上的薄膜上形成氧化物层时，X将所述表面改性剂与所述氧化物层的表面连接。
X可为可与金属或金属氧化物相容的官能团，并且X的非限制性实例可如上所述。
根据示例性实施方式，可提供薄膜，其可包括选自由化学式2～化学式5表示的基团和其组合的基团。位于所述薄膜下面的表面可包括任何材料，例如，由玻璃、塑料、或有机化合物制成的基板的表面，或者形成于所述基板上的另一薄膜的表面。所述薄膜的非限制性实例可包括自组装单分子层(单层，monolayer)(SAM)，但可不限于此。
[化学式2]
在上面化学式2中，L可与在上面化学式1中所定义的相同，和X’是通过将上面化学式1的X与所述表面的官能团结合而形成的连接体。
[化学式3]
在上面化学式3中，L和X’可与在上面化学式2所定义的相同，和T可为乙基或乙烯基。
[化学式4]
在上面化学式4中，L和X’可与在上面化学式2中所定义的相同。
[化学式5]
在上面化学式5中，L和X’可与在上面化学式2中所定义的相同，和Z可选自三唑基团、苯并三唑基团、咪唑基团、苯并咪唑基团、四唑基团、吡啶基团、吡唑基团、异唑基团、以及吲嗪酮基团。
三唑基团的非限制性实例可包括由下面化学式6表示的官能团。
[化学式6]
在上面化学式6中，R可选自氢、C1～C30烷基、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合。另外，R可通过进一步包括如下的取代基而提高亲水性：羧酸基团、磷酸基团、磺酸基团、胺基团、吖丙啶鎓基团、或冠醚基团。
在下文中，参照图1～图4描述叠层结构体。图1是显示根据示例性实施方式的叠层结构体的横截面图。
如图1中所示，根据示例性实施方式的叠层结构体可包括基板10、位于基板10上的下层12、以及位于下层12上的上层14。
基板10可包括无机材料、有机材料、或者无机材料与有机材料的复合材料。所述有机材料可包括塑料，和所述无机材料可包括玻璃、硅(Si)或金属。所述金属的非限制性实例可选自铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、锆(Zr)、铪(Hf)、镧(La)、钆(Gd)、钇(Y)、钛(Ti)、和其组合。
下层12可包括选自以下的一种：硅(Si)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、锆(Zr)、铪(Hf)、镧(La)、钆(Gd)、钇(Y)、钛(Ti)、其组合、以及其氧化物。
上层14可包括具有由化学式3表示的基团的第一区域A1、以及具有由化学式2表示的基团的第二区域B。第一区域A1可为其中表面可通过将由化学式2表示的基团暴露于H2等离子体而处理的区域，和第二区域B可为其中表面可不处理的区域。
由化学式2表示的基团可包括在一个末端的乙炔基，和由化学式3表示的基团可包括在一个末端的乙基或乙烯基。
乙炔基具有不同于乙基和乙烯基的特性。乙炔基在杂环化中具有改善的反应性，而乙基和乙烯基不参与杂环化。随后，乙炔基可通过杂环化选择性地转变为杂环基团。因此，所述叠层结构体可具有至少两个区域，其中表面特性可彼此不相同。
图2是说明根据示例性实施方式的叠层结构体的横截面图。省略与图1中所示叠层结构体中相同的部分的描述。
如图2中所示，上层14可具有包括由化学式3表示的基团的第一区域A1、以及包括由化学式5表示的基团的第二区域B。第二区域B可为杂环化的区域，和第一区域A1可为未杂环化的区域。
所述叠层结构体可包括在由化学式5表示的基团的一个末端的杂环基团，和所述叠层结构体可包括在由化学式3表示的基团的一个末端的乙基或乙烯基。
所述杂环基团具有不同于乙基和乙烯基的特性。所述杂环基团可与金属相容，从而在其上选择性地形成金属层。由此，取决于表面特性的差异，所述叠层结构体仅在预定或给定区域上选择性地形成金属层。用于金属层的金属的非限制性实例可为选自以下的至少一种金属：铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钴(Co)、铝(Al)、铂(Pt)、以及铌(Nb)。
另一方面，乙基和乙烯基可与金属较小的相容且与有机材料较大的相容，因此将有机材料选择性地结合到其上可为可能的。由此，所述叠层结构体可利用表面特性的差异仅在预定或给定区域上选择性地形成有机材料。所述有机材料可包括任何有机低分子材料或有机高分子材料，只要该材料具有半导体特性，并且其非限制性实例可包括并五苯、杂并苯、低聚噻吩、聚噻吩、聚亚苯基亚乙烯基、以及亚芳基碳二亚胺。
由此，给杂环基团选择性地提供亲水材料和给乙基或乙烯基选择性地提供疏水材料可为可能的。另外，通过将杂环基团的取代基变成强亲水基团来提高杂环基团的亲水性可为可能的。
图3为说明根据示例性实施方式的叠层结构体的横截面图。省略与图1和图2中所示的叠层结构体中相同的部分的描述。
如图3中所示，上层24可具有包括由化学式4表示的基团的第一区域A2、以及包括由化学式2表示的基团的第二区域B。第一区域A2可为其中表面可通过将由化学式2表示的基团暴露于紫外(UV)光而处理的区域，和第二区域B可为其中表面可不处理的区域。所述叠层结构体可包括在由化学式2表示的基团的一个末端的乙炔基、以及在由化学式4表示的基团的一个末端的由化学式4a表示的基团。乙炔基具有不同于由化学式4a表示的基团的特性。因此，所述叠层结构体具有不同的表面特性。
由化学式4a表示的基团具有与乙基或乙烯基类似的化学特性，和省略其描述。
图4是说明根据示例性实施方式的叠层结构体的横截面图。省略对与图1～图3中所示叠层结构体中相同的部分的描述。
如图4中所示，上层24可具有包括由化学式4表示的基团的第一区域A2、以及包括由化学式5表示的基团的第二区域B。第二区域B可为杂环化的区域，和第一区域A2可为可未杂环化的区域。因此，所述叠层结构体具有不同的表面特性。
可形成图1～图4中所示的叠层结构体而没有下层12。在示例性实施方式中，上层14或24可直接形成于基板10上。由化学式1表示的化合物的官能团X可包括于表面改性剂中，并且可与存在于基板10表面中的官能团结合以提供化学式2～5的X’。
由于所述叠层结构体具有不同的表面特性，因此同时或者在不同的时间在一个上层上形成两种不同的材料层可为可能的。形成不同的材料层的过程可以溶液方法实施。在示例性实施方式中，所述叠层结构体不需要堤(bank)或额外的过程。由此，所述叠层结构体可应用于要求利用半导体器件、电器件、生物芯片和生物传感器领域中的薄膜的表面特性的差异进行图案化的各种领域中。
在下文中，描述根据示例性实施方式制造叠层结构体的方法。根据示例性实施方式，制造叠层结构体的方法可包括形成在其表面上包括由化学式2表示的基团的薄膜，和对所述薄膜的预定或给定区域进行表面处理。所述表面和所述薄膜的描述可与上面的相同，只要在下文中它们没有不同地描述。
在表面处理之后，所述方法可进一步包括将所述薄膜中可不进行表面处理的区域杂环化。所述杂环化可为Huisgen1,3-偶极环加成。在下文中，参照图5(a)～5(c)和图6(a)～6(c)描述制造叠层结构体的方法。
图5(a)～5(c)是显示根据示例性实施方式制造叠层结构体的方法的横截面图。参照图5(a)，可在基板10上形成下层12，和可在下层12上形成包括由化学式2表示的基团的上层14(S11)。在示例性实施方式中，可将形成有下层12的基板10浸入包括由化学式1表示的化合物的表面改性剂中。当在没有下层的基板10上直接形成上层14时，可将基板10浸入包括由化学式1表示的化合物的表面改性剂中。
可通过使由化学式1表示的化合物中的官能团X与下层12结合而提供上层14。当基板10上未形成下层12时，官能团X可与基板10结合。
随后，在图5(b)中，可使用掩模16将上层14的预定或给定区域暴露于H2等离子体1(S12)。当将所述预定或给定区域暴露于H2等离子体1时，上层14可分为未进行表面处理的第二区域B和已进行表面处理的第一区域A1。
在第一区域A1上，由化学式2表示的基团可转变为由化学式3表示的基团。由此，在图5(c)中，提供包括由化学式2表示的基团和由化学式3表示的基团的上层14可为可能的(S13)。
当对第二区域B进行杂环化时，存在于由化学式2表示的基团的一个末端中的乙炔基参与反应。当将由化学式2表示的基团杂环化时，由化学式2表示的基团可转变为由化学式5表示的基团。
由于所获得的上层14具有不同的表面特性，因此在预定或给定区域上实施选择性的杂环化可为可能的。可用溶液方法进行所述杂环化。例如，可使第二区域B经历Huisgen1,3-偶极环加成。可通过用如下的混合溶液处理第二区域B进行Huisgen1,3-偶极环加成：N3R(其中，R可选自氢、C1～C30烷基、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合，或者R可进一步包括如下取代基以提高亲水性：羧酸基团、磷酸基团、磺酸基团、胺基团、吖丙啶鎓基团、或者冠醚基团)和CuI的混合溶液；或者N3R(其中，R可与上述的相同)、CuBr2或CuSO4、和抗坏血酸钠的混合溶液。
当第二区域B经历Huisgen1,3-偶极环加成时，由化学式2表示的基团可转变为由化学式5表示的基团。由化学式5表示的基团的末端具有由化学式6表示的官能团。
由此，提供包括分别具有由化学式3表示的基团和由化学式5表示的基团的预定或给定区域的上层14可为可能的。本领域普通技术人员可熟知Huisgen1,3-偶极环加成，因此省略其详细描述。
图6(a)～6(c)是显示根据示例性实施方式制造叠层结构体的方法的横截面图。图6(a)～6(c)中所示制造叠层结构体的方法可与图5(a)～5(c)中所示制造叠层结构体的方法类似，但表面处理步骤可不同。省略与图5(a)～5(c)中所示制造叠层结构体相同的过程的描述，和所述两种方法之间的不同过程可描述如下。
如上所述，在图6(a)中，可在基板10上形成下层12，和可在下层12上形成包括由化学式2表示的基团的上层24(S21)。
在图6(b)中，用掩模16将上层24的预定或给定区域暴露于紫外(UV)光2。当将所述预定或给定区域暴露于紫外(UV)光2时，所述预定或给定区域可分成可进行表面处理的第一区域A2和可不进行表面处理的第二区域B。
当在由化学式2表示的基团的一个末端的乙炔基暴露于紫外(UV)光2时，乙炔基可通过自由基反应而聚合以使第一区域A2的由化学式2表示的基团转变为由化学式4表示的基团。
由此，在图6(c)中，提供包括分别具有由化学式2表示的基团和由化学式4表示的基团的预定或给定区域的上层24可为可能的(S23)。
随后，可将第二区域B杂环化。由于可存在于由化学式4表示的基团的末端中的由化学式4a表示的官能团对于杂环化不具有反应性，因此可用溶液方法进行该杂环化。
由此，提供包括分别具有由化学式4表示的基团和由化学式5表示的基团的预定或给定区域的上层24可为可能的。结果，在所述叠层结构体上选择性地设置不同的材料可为可能的。
在下文中，描述根据示例性实施方式的晶体管。根据示例性实施方式的晶体管可包括：表面；位于该表面上并且具有包括由化学式3表示的基团或由下面的化学式4表示的基团的第一区域、以及包括由下面的化学式5表示的基团的第二区域的薄膜；位于所述第二区域上的金属层；以及位于所述第一区域上的有机半导体。所述表面和所述薄膜的描述可与上面的相同，如果在下文中它们没有不同地描述。
所述金属层可包括选自以下的至少一种金属：铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钴(Co)、铝(Al)、铂(Pt)、以及铌(Nb)，但可不限于此。
根据示例性实施方式，所述晶体管可包括位于所述有机半导体下面的栅电极、以及位于所述有机半导体与所述栅电极之间的栅绝缘层。
图7是显示晶体管的示意性横截面图。参照图7，晶体管可具有形成于基板30上的栅电极31。可形成下层32以覆盖栅电极31。下层32可为氧化物层。另外，下层32可为栅绝缘层。可在下层32上形成上层34。上层34可为自组装单分子层。可在上层34上的一些区域上形成源电极33和漏电极35，和可在剩余区域上形成有机半导体37。
上层34可具有对于金属的选择性结合特性。因此，可在上层34上形成各种金属，例如金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)，和所述金属可用于源电极33和漏电极35。当金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)用于源电极33和漏电极35时，其功函值可与有机半导体的功函值类似，由此改善电荷转移特性。
根据示例性实施方式，晶体管可包括位于有机半导体上的栅电极、以位于有机半导体和栅电极之间的栅绝缘层。图8是显示所述晶体管的示意性横截面图。
参照图8，可在基板40上设置晶体管的下层42。下层42可为氧化物层。可在下层42上形成上层44。上层44可为自组装单分子层。可在上层44的一些区域上形成源电极43和漏电极45，和可在剩余区域上形成有机半导体47。可在包括源电极43、有机半导体47和漏电极45的整个表面上形成栅绝缘层49。可在栅绝缘层49上形成栅电极41。
根据示例性实施方式的晶体管可为薄膜晶体管。在薄膜晶体管的情况下，所述薄膜可具有几纳米至几微米的厚度。在使用根据示例性实施方式的上层作为自组装单分子层的情况下，其效果可与上面的相同。在下文中，可参照实施例更详细地说明示例性实施方式。然而，它们是示例性实施方式并且不是限制性的。
实施例
实施例1
制造叠层结构体
可根据热处理在硅晶片(Si晶片)的表面上形成氧化硅层。该氧化硅层具有300的厚度。
可将形成有氧化硅层的硅晶片浸入其中400μL7-辛炔基三氯硅烷可溶解在200mL己烷中的溶液中20分钟。结果，可在硅晶片的氧化硅层上形成7-辛炔基三氯甲硅烷基的自组装单分子层。
可使用掩模对形成有所述自组装单分子层的硅晶片进行H2等离子体处理。在用H2等离子体处理暴露区域上，端乙炔基可大部分地转变为乙基和部分地转变为乙烯基。
图9显示在H2等离子体处理之前和之后的拉曼光谱。在图9中，A是指在等离子体处理之前的拉曼光谱，和B是指在等离子体处理之后的拉曼光谱。
如图9中所示，代表在H2等离子体处理之前发现的三键的约2150cm-1的C-C伸缩峰在H2等离子体处理之后可减弱。而约2900cm-1的C-H伸缩峰可增强。因此，曝光部分的乙炔基可转变为乙基或乙烯基。
可除去掩模，和可将硅晶片浸入其中可混合350mgNaN3、40μgCuBr2和2.4g抗坏血酸钠的200mL二甲基甲酰胺溶液中24小时。由此，未暴露区域的端乙炔基可通过Huisgen1,3-偶极环加成转变为1,2,3-三唑基团。由此，可提供根据示例性实施方式的叠层结构体。
实施例2
制造沉积铜(Cu)的叠层结构体
可根据热蒸发方法以1.0/秒的沉积速率在由实施例1获得的硅晶片的包括1,2,3-三唑基团的自组装单分子层上沉积铜(Cu)。所述铜(Cu)具有700的沉积厚度。由此，可提供沉积了铜(Cu)的叠层结构体。
对比例1
制造沉积铜(Cu)的基板
可根据热处理方法在硅晶片的表面上形成氧化硅层。所获得的氧化硅层具有300的厚度。
可根据热蒸发方法以1.0/秒的沉积速率在所述氧化硅层上沉积铜(Cu)。所述铜(Cu)具有700的厚度。由此，提供沉积铜(Cu)的硅晶片。
实施例3
使用铜(Cu)制造薄膜晶体管
可根据与实施例1和2中相同的方法制造沉积铜(Cu)的叠层结构体，除了在可于硅晶片(Si晶片)的表面上形成氧化硅层之前可在硅晶片的一部分上沉积掺杂有磷(P)的硅之外。可通过将并五苯蒸发在叠层结构体中没有沉积的铜(Cu)的区域上而制造具有图7中所示的结构的晶体管。
实施例4
使用金(Au)制造晶体管
可根据与实施例3中相同的方法制造具有图7中所示结构的晶体管，除了可使用金(Au)代替铜(Cu)之外。
实施例5
使用银(Ag)制造晶体管
可根据与实施例3中相同的方法制造具有图7中所示结构的晶体管，除了可使用银(Ag)代替铜(Cu)之外。
实验实施例1
比较铜(Cu)在基板上的沉积特性
可将由实施例2获得的硅晶片和由对比例1获得的硅晶片各自浸入其中40mL己烷可与200μLOTS混合的辛基三氯硅烷(OTS)溶液中20分钟，并可将其取出以进行干燥。图10A和10B显示在干燥后拍摄的照片。图10A可为实施例2的光学照片，和图10B可为对比例1的光学照片。如图10A中所示，由实施例2获得的叠层结构体在OTS溶液处理期间可不剥落，并且保持稳定的铜(Cu)沉积状态。由此，根据示例性实施方式的叠层结构体具有改善的铜(Cu)沉积特性。
实验实施例2
比较晶体管的特性
使用由KEITHLEY制造的半导体表征系统(4200-SCS)测量装置，可向由实施例3和实施例4获得的各晶体管施加-10V偏压和-40V偏压以测定所述晶体管的电流传输特性。
结果可示于图11A、11B和11C中。图11A、11B和11C可为显示IDS-VGS曲线的图，其中图11A可为显示分析由实施例4获得的晶体管的特性的结果的图，图11B可为显示分析由实施例3获得的晶体管的特性的结果的图，和图11C可为显示分析由实施例5获得的晶体管的特性的结果的图。在图11A、11B和11C中，A表示其中可施加-40V偏压的情况，和B表示其中可施加-10V偏压的情况。
如图11A、11B和11C中所示，具有铜(Cu)或银(Ag)源电极和漏电极的晶体管的特性可没有显著不同于具有金(Au)源电极和漏电极的晶体管的特性。
因此，通过使用根据示例性实施方式的叠层结构体在所述叠层结构体上容易地沉积银(Ag)和铜(Cu)以及金(Au)可为可能的，和在使用它们作为晶体管的电极的两者情况下，特性均可改善。
示例性实施方式的叠层结构体可用在其中可利用表面图案化技术将许多不同的模板材料分开布置的有机薄膜电子器件，例如，薄膜晶体管(TFT)、光伏(PV)电池和/或传感器和/或生物芯片应用中。
尽管已关于目前可被认为是实际的示例性实施方式的内容描述了示例性实施方式，但可理解，示例性实施方式可不限于所公开的示例性实施方式，而是相反，可意图涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种变型和等价方案。
Claims (22)
1.叠层结构体，包括：
至少一个薄膜，其包括选自由化学式2～化学式5之一表示的基团或其组合的基团：
其中，在上面化学式2中，乙炔基位于末端，
L选自C1～C30亚烷基、C1～C30全氟亚烷基、由下面化学式1a表示的连接体、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合，
其中，在上面化学式1a中，
A选自O、S、NR1、NHCO、SO2、COO、以及CO，其中R1为氢或者C1～C3直链或支链烷基，m为1～3的整数，和n为1～30的整数，
X’为通过将其上形成所述至少一个薄膜的表面的官能团与基团结合而形成的连接体，所述基团选自：由下面化学式1b～化学式1d表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基，
其中，在上面化学式1b中，
D1和D2彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、C1～C3直链或支链烷氧基、以及OH，
其中，在上面化学式1c中，
D3和D4彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及NR2R3，其中R2和R3彼此相同或不同并且独立地为C1～C3直链或支链烷基，和
其中，在上面化学式1d中，
D5～D7彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及C1～C3直链或支链烷基，条件是D5～D7不同时为烷基，
其中，在上面化学式3中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和T为位于末端的乙基或乙烯基，
其中，在上面化学式4中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，
其中，在上面化学式5中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和Z位于末端且选自三唑基团、苯并三唑基团、咪唑基团、苯并咪唑基团、四唑基团、吡啶基团、吡唑基团、异唑基团、以及吲嗪酮基团，
其中所述至少一个薄膜具有第一区域和第二区域，所述第一区域包括由化学式3和化学式4之一表示的基团和所述第二区域包括由化学式2和化学式5之一表示的基团，条件是当第一区域包括由化学式4表示的基团和第二区域包括由化学式2表示的基团时，则化学式2的X’选自由化学式1b、化学式1c表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基。
2.权利要求1的叠层结构体，其中所述至少一个薄膜包括第一和第二薄膜，所述第二薄膜在所述第一薄膜的表面上。
3.权利要求2的叠层结构体，其中所述第二薄膜包括至少两个区域，所述区域具有彼此不同的表面特性。
4.权利要求2的叠层结构体，其中所述第一薄膜包括无机材料、有机材料、或者无机材料与有机材料的复合材料。
5.权利要求4的叠层结构体，其中所述有机材料包括塑料，和所述无机材料包括玻璃和金属的至少一种。
6.权利要求4的叠层结构体，其中所述第一薄膜包括选自以下的一种：硅、铝、铟、锡、锆、铪、镧、钆、钇、钛、其组合、以及其氧化物。
7.权利要求3的叠层结构体，其中所述第一和第二薄膜在基板上，所述基板由与所述第一薄膜相同的材料形成。
8.权利要求4的叠层结构体，其中所述第一和第二薄膜在基板上，所述基板由与所述第一薄膜相同的材料形成。
9.权利要求5的叠层结构体，其中所述第一和第二薄膜在基板上，所述基板由与所述第一薄膜相同的材料形成。
10.权利要求3的叠层结构体，其中所述至少两个区域包括第一和第二区域，所述第一区域具有由化学式3或化学式4表示的基团和第二区域具有由化学式5表示的基团。
11.权利要求10的叠层结构体，其中所述第一区域具有由化学式3表示的基团，所述叠层结构体进一步包括：
在所述第二区域上的金属层，所述金属层包括选自以下的至少一种金属：铜、金、银、钼、镍、铬、钛、锡、铟、钴、铝、铂、以及铌。
12.权利要求10的叠层结构体，其中所述第一区域具有由化学式3表示的基团，所述叠层结构体进一步包括：
与所述第一区域结合的有机材料，所述有机材料包括并五苯、杂并苯、聚噻吩、聚亚苯基亚乙烯基和亚芳基碳二亚胺的至少一种。
13.权利要求12的叠层结构体，其中所述聚噻吩为低聚噻吩。
14.权利要求3的叠层结构体，其中所述至少两个区域包括第一和第二区域，所述第一区域具有由化学式3或化学式4表示的基团和第二区域具有由化学式2表示的基团。
15.晶体管，包括：
权利要求1-14任一项的叠层结构体；
在所述第二区域上的金属层；和
在所述第一区域上的有机半导体。
16.权利要求15的晶体管，其中所述金属层包括选自以下的至少一种金属：铜、金、银、钼、镍、铬、钛、锡、铟、钴、铝、铂、以及铌。
17.制造叠层结构体的方法，包括：
形成包括各自具有由下面化学式2表示的基团的第一区域和第二区域的至少一个薄膜；和
在所述至少一个薄膜的第一区域上进行表面处理以将化学式2的基团转化为化学式3或4的基团，
其中，在上面化学式2中，乙炔基位于末端，
L选自C1～C30亚烷基、C1～C30全氟亚烷基、由下面化学式1a表示的连接体、芳族基团、杂环基团、胺基团、酰胺基团、酯基团、和其组合，
其中，在上面化学式1a中，
A选自O、S、NR1、NHCO、SO2、COO、以及CO，其中R1为氢或C1～C3直链或支链烷基，m为1～3的整数，和n为1～30的整数，
X’为通过将其上形成所述至少一个薄膜的表面的官能团与基团结合而形成的连接体，所述基团选自：由下面化学式1b～化学式1d表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基，
其中，在上面化学式1b中，
D1和D2彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、C1～C3直链或支链烷氧基、以及OH，
其中，在上面化学式1c中，
D3和D4彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及NR2R3，其中R2和R3彼此相同或不同并且独立地为C1～C3直链或支链烷基，和
其中，在上面化学式1d中，
D5～D7彼此相同或不同，并且独立地选自卤素、OH、C1～C3直链或支链烷氧基、以及C1～C3直链或支链烷基，条件是D5～D7不同时为烷基，
其中，在上面化学式3中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和T为位于末端的乙基或乙烯基，
其中，在上面化学式4中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，
条件是当第一区域的基团转化为由化学式4表示的基团时，则化学式2的X’选自由化学式1b、化学式1c表示的官能团、SH、CONHOH、COOH、OH、COSH、COSeH、SeH、SO3H、CN、氨基、以及氧膦基。
18.权利要求17的方法，其中形成所述至少一个薄膜包括在第一薄膜的表面上形成第二薄膜，和在所述第二薄膜的第一区域上进行所述表面处理。
19.权利要求17的方法，其中进行所述表面处理包括使所述第二薄膜的第一区域暴露于H2等离子体或紫外光。
20.权利要求17的方法，进一步包括：
在进行所述表面处理之后，将所述第二薄膜的未进行所述表面处理的第二区域转化为化学式5的基团，
其中，在上面化学式5中，
L和X’与在上面化学式2中所定义的相同，和Z位于末端且选自三唑基团、苯并三唑基团、咪唑基团、苯并咪唑基团、四唑基团、吡啶基团、吡唑基团、异唑基团、以及吲嗪酮基团。
21.权利要求20的方法，其中使用掩模将所述第二薄膜的第一区域的表面暴露于H2等离子体，和所述第二区域的表面不暴露于H2等离子体，所述第一区域具有由化学式3表示的转化基团。
22.权利要求20的方法，其中使用掩模将所述第一区域的表面暴露于紫外光，和所述第二区域的表面不暴露于紫外光，所述第一区域具有由化学式4表示的转化基团。
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