CN108318148A - 基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法 - Google Patents
基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108318148A CN108318148A CN201810111558.5A CN201810111558A CN108318148A CN 108318148 A CN108318148 A CN 108318148A CN 201810111558 A CN201810111558 A CN 201810111558A CN 108318148 A CN108318148 A CN 108318148A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic
- temperature sensor
- transistor temperature
- dielectric layer
- btbt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 claims description 12
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 11
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 11
- OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 2,2'-bithiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC=CC=2)=C1 OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 claims description 6
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 4
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims description 4
- BMULTRODJUCQMI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethylpentacene Chemical class CC1=C(C)C=C2C=C(C=C3C(C=C4C=C(C(=CC4=C3)C)C)=C3)C3=CC2=C1 BMULTRODJUCQMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SBJIDUSVEICMRY-UHFFFAOYSA-N 2,7-diphenyl-[1]benzothiolo[3,2-b][1]benzothiole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=C2C(SC3=CC(=CC=C33)C=4C=CC=CC=4)=C3SC2=C1 SBJIDUSVEICMRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GZEFZLXJPGMRSP-UHFFFAOYSA-N 37,38,39,40-tetrazanonacyclo[28.6.1.13,10.112,19.121,28.04,9.013,18.022,27.031,36]tetraconta-1(37),2,4,6,8,10,12(39),13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35-nonadecaene Chemical compound c1ccc2c3cc4[nH]c(cc5nc(cc6[nH]c(cc(n3)c2c1)c1ccccc61)c1ccccc51)c1ccccc41 GZEFZLXJPGMRSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017107 AlOx Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910003855 HfAlO Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 241000435574 Popa Species 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052454 barium strontium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ZFXTZKMYLJXJDY-UHFFFAOYSA-N copper;oxalonitrile Chemical compound [Cu].N#CC#N ZFXTZKMYLJXJDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N dibenzothiophene Chemical class C1=CC=C2C3=CC=CC=C3SC2=C1 IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N erbium(III) oxide Inorganic materials O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N europium(III) oxide Inorganic materials O=[Eu]O[Eu]=O RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N holmium oxide Inorganic materials [O][Ho]O[Ho][O] JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910003443 lutetium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene-acid Natural products C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001483 poly(ethyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 claims description 3
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium(III) oxide Inorganic materials O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VCMJCVGFSROFHV-WZGZYPNHSA-N tenofovir disoproxil fumarate Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O.N1=CN=C2N(C[C@@H](C)OCP(=O)(OCOC(=O)OC(C)C)OCOC(=O)OC(C)C)C=NC2=C1N VCMJCVGFSROFHV-WZGZYPNHSA-N 0.000 claims description 3
- 125000006158 tetracarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YIMPFANPVKETMG-UHFFFAOYSA-N barium zirconium Chemical compound [Zr].[Ba] YIMPFANPVKETMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 150000002970 pentaphenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 2
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QUTGXAIWZAMYEM-UHFFFAOYSA-N 2-cyclopentyloxyethanamine Chemical compound NCCOC1CCCC1 QUTGXAIWZAMYEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 29
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 64
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- -1 P α MS Substances 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 6
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- PAYSBLPSJQBEJR-UHFFFAOYSA-N naphtho[2,3-e][1]benzothiole Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C=CS4)=C4C=CC3=CC2=C1 PAYSBLPSJQBEJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N vanadium monoxide Chemical compound [V]=O IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VBHXIMACZBQHPX-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroethyl prop-2-enoate Chemical compound FC(F)(F)COC(=O)C=C VBHXIMACZBQHPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEAHHGDAQKXNNG-UHFFFAOYSA-H C(C=1C(C(=O)[O-])=CC=CC1)(=O)[O-].[Zr+4].[Ba+2].C(C=1C(C(=O)[O-])=CC=CC1)(=O)[O-].C(C=1C(C(=O)[O-])=CC=CC1)(=O)[O-] Chemical compound C(C=1C(C(=O)[O-])=CC=CC1)(=O)[O-].[Zr+4].[Ba+2].C(C=1C(C(=O)[O-])=CC=CC1)(=O)[O-].C(C=1C(C(=O)[O-])=CC=CC1)(=O)[O-] VEAHHGDAQKXNNG-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 description 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002415 Pluronic P-123 Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- JJRDHFIVAPVZJN-UHFFFAOYSA-N cyclotrisiloxane Chemical compound O1[SiH2]O[SiH2]O[SiH2]1 JJRDHFIVAPVZJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002305 electric material Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- JQQSUOJIMKJQHS-UHFFFAOYSA-N pentaphene Chemical compound C1=CC=C2C=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=CC3=CC2=C1 JQQSUOJIMKJQHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WRAQQYDMVSCOTE-UHFFFAOYSA-N phenyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1=CC=CC=C1 WRAQQYDMVSCOTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 1
- 229920003251 poly(α-methylstyrene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/80—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/80—Constructional details
- H10K10/82—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
本发明公开了基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法,其中,有机晶体管温度传感器从下至上依次包括:石墨基底、介电层、有机半导体层和电极,所述有机半导体层和所述介电层均与所述电极搭接。本发明的有机晶体管温度传感器,采用具有高热导率和电导率的石墨同时作为基底、热传导层和栅极,并基于有机半导体对温度的高度敏感性,采用有机半导体材料作为半导体层,不仅简化了器件的结构,而且降低了热传导过程中的热阻,使器件能对温度变化进行直接、快速、灵敏的响应。
Description
技术领域
本发明涉及温度传感器技术领域,尤其涉及一种基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法。
背景技术
温度传感器是人们日常生活及工业生产当中使用最为广泛的传感器件之一。目前,典型的传统温度传感器主要有热敏电阻、热电偶、电阻式温度检测器(RTD)和集成温度检测器四种。其中,热敏电阻由于自热效应和非线性的温度特性导致其测量精度不高;热电偶和电阻式温度检测器通常具有较大的体积,适合应用的场合受到限制。集成温度检测器通常包括CMOS/MOS晶体管温度检测器、双极晶体管及硅晶体管检测器等,这些器件几乎全部依赖于传统的硅基半导体加工工艺,在基于非传统半导体材料的微纳器件中应用也十分不便。此外,受传统温度传感器的基底、外壳等附件热导率的限制,使得传感器的核心传感单元对外界温度的变化响应速度较慢,存在一定的滞后。
近年来,柔性和可穿戴器件已成为下一代电子产品的发展方向。然而,传统的温度传感器在柔性可穿戴器件中的应用变得力不从心。较大的体积、较差的柔性及对硅半导体加工工艺的依赖都强烈限制了其在未来材料多样化、结构多样化的柔性可穿戴器件中的应用。针对该类器件开发一种基于柔性基底、尺度可横跨微观及宏观(微米级到毫米级)的高灵敏度温度传感器具有十分重要的意义。随着近年来二维晶体材料研究的发展,基于二维晶体材料的晶体管温度传感器成为该类新型温度传感器的典型代表。然而,基于二维晶体材料的柔性温度传感器仍面临以下几点突出问题:1)二维材料的高质量、稳定、大批量生产还很困难,成本也极高;2)现在已报道的器件几乎全部基于有机柔性基底(如PET、PI、PEN等),该类有机材料基底的热导率通常<1W/m K,响应速度和灵敏度低;3)目前已开发出的二维材料种类及性能都十分有限,无法满足多样化的应用场合。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种有机晶体管温度传感器及其制备方法,旨在解决现有技术的温度传感器热传导过程中热阻较大、响应速度和灵敏度低的问题。
本发明的技术方案如下:
一种有机晶体管温度传感器,从下至上依次包括:石墨基底、介电层、有机半导体层和电极,所述有机半导体层和所述介电层均与所述电极搭接。
所述的有机晶体管温度传感器,其中,所述石墨基底为石墨块、石墨纸、石墨烯薄膜或还原氧化石墨烯薄膜。
所述的有机晶体管温度传感器,其中,所述介电层的材料为有机介电材料或无机介电材料。
所述的有机晶体管温度传感器,其中,所述有机介电材料为CyEPL、派瑞林、PVC、PVP、PI、PVA、PS、PTFE、CYTOPTM、BCB、PVPh、PVAc、cPVP、cPS、PMPA、PPA、PTFMA、PtBS、POPA、SF、P(VDF-TrFE-CFE)、P123-PS、PαMS、SAN、PC、pV3D3、CEP-PEMA或PAA;
所述的有机晶体管温度传感器,其中,所述无机介电材料为锆钛酸钡、钛酸锶钡、SiO2、Si3N4、Ta2O5、Al2O3、ZrO2、Gd2O3、TiO2、HfO2、(HfO2)0.75(SiO2)0.25、HfSiOx、HfAlO、AlOx、LaYO、LaZrO、LaNbO、Sc2O3、Y2O3、Pr2O3、Sm2O3、Eu2O3、Ho2O3、Lu2O3、Er2O3、HfLaO、La0.87Ti0.13ON或BN。
所述的有机晶体管温度传感器,其中,所述有机半导体层的材料为并苯类化合物及其衍生物、并杂环及苯并杂环类衍生物、TTFs及寡聚噻吩类衍生物、苯并氮杂环及其衍生物、环状有机半导体材料、酰亚胺类有机半导体材料、含氰基的有机半导体材料、含卤素的有机半导体材料、富勒烯类有机半导体材料、有机液晶半导体材料或共轭高分子半导体材料。
所述的有机晶体管温度传感器,其中,所述并苯类化合物及其衍生物为DTAnt、DHTAnt、DPVAnt、DPPVAnt、BOPAnt、BEPAnt、BSPAnt、BDBFAnt、APDPD、芘、苉、苝、并五苯、2,3,9,10-四甲基并五苯或6,13-二噻吩并五苯;
所述并杂环及苯并杂环类衍生物为噻吩[3,2-b]并噻吩、并三噻吩、二苯并噻吩、并四噻吩、苯并三噻吩、P-BTDT、OP-BTDT、BTBT、DPh-BTBT、DCV-BTBT、C13-BTBT、C6-Ph-BTBT、蒽并噻吩或并五苯并噻吩;
所述TTFs及寡聚噻吩类衍生物为四联噻吩;
所述苯并氮杂环及其衍生物为DHDAP或吲哚[3,2-b]咔唑;
所述环状有机半导体材料为四苯并酞菁、四苯并卟啉、卟啉镍、酞菁氧钛或酞菁氧钒;
所述酰亚胺类有机半导体材料为萘-1,4,5,8-四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四碳二酰亚胺、NDI-POCF3、NDI-BOCF3、苝四羧酸二酐、BDOPV或F4-BDOPV;
所述含氰基的有机半导体材料为TCNQ、TTT-CN或TFT-CN;
所述含卤素的有机半导体材料为全氟酞氰铜或全氟并五苯;
所述富勒烯类有机半导体材料为C60、C70或PCBM;
所述有机液晶半导体材料为10-BTBT-10、8-TTP-8、Ph-BTBT-C10、C12-Ph-BTBT、3-TTPPh-5、Dec-(TPhT)2-Dec或6-TTP-yne;
所述共轭高分子半导体材料为P-BT、P-2FBT、P-IID、P-DPP、CPDS、IDSe、PDQT-20、PDQT-24、PDPP-co-TT、P(DPP-alt-DTBSe)、P(DPP-alt-QT)、PPDPP、PCBTDPP、PDPPDTSE、P-29-DPPDBTE、C3-DPPTT-T、C3-DPPTT-Se、C3-DPPTT-Te、F8BT、P-BPDTT、BDOPV-P33、PNDTI-BT-DT、PBDTTQ-2或PDBPyDT2FBT。
所述的有机晶体管温度传感器,其中,所述电极的材料为金、银、铜、导电浆料、石墨烯、Mxene或PEDOT:PSS。
一种如上所述的有机晶体管温度传感器的制备方法,包括步骤:
A、在石墨基底上制作介电层;
B、在所述介电层上制作有机半导体层;
C、在制作有有机半导体层的介电层上制作电极,所述有机半导体层和所述介电层均与所述电极搭接,有机晶体管温度传感器制作完成。
所述的有机晶体管温度传感器的制备方法,其中,所述步骤A中,采用磁控溅射、热蒸镀、刮涂法或旋涂法在石墨基底上制作介电层。
有益效果:本发明的有机晶体管温度传感器,采用具有高热导率和电导率的石墨同时作为基底、热传导层和栅极,并基于有机半导体对温度的高度敏感性,采用有机半导体材料作为半导体层,不仅简化了器件的结构,而且降低了热传导过程中的热阻,使器件能对温度变化进行直接、快速、灵敏的响应。
附图说明
图1为本发明的基于石墨基底的有机晶体管温度传感器结构示意图。
图2为本发明实施例1中的并五苯晶体管温度传感器的输出特性图。
图3为本发明实施例1中的并五苯晶体管温度传感器的转移特性图。
图4为本发明实施例1中的并五苯晶体管温度传感器的温度响应特性图。
图5为本发明实施例2中的C12-Ph-BTBT晶体管温度传感器的输出特性图。
图6为本发明实施例2中的C12-Ph-BTBT晶体管温度传感器的温度响应特性图。
图7为本发明实施例3中的并五苯晶体管温度传感器的输出特性图。
图8为本发明实施例3中的并五苯晶体管温度传感器的转移特性图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的一种有机晶体管温度传感器的较佳实施例如图1所示,从下至上依次包括:石墨基底1、介电层2、有机半导体层3和电极4,所述有机半导体层和所述介电层均与所述电极搭接。
传统的晶体管器件绝大多数是以硅、锗等无机半导体或PET(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等有机聚合物作为基底,这极大地限制了晶体管器件的应用范围。尤其是对于柔性晶体管温度传感器,基底的热阻将对器件的响应速度、灵敏度和精确度带来十分不利的影响。本发明的有机晶体管温度传感器,采用具有高热导率和电导率的石墨同时作为基底、热传导层和栅极,并基于有机半导体对温度的高度敏感性,采用有机半导体材料作为半导体层,不仅简化了器件的结构,而且降低了热传导过程中的热阻,使器件能对温度变化进行直接、快速、灵敏的响应。
所述石墨基底可以是石墨块、石墨纸、石墨烯薄膜或还原氧化石墨烯薄膜。本技术方案中,对石墨产品自身的形貌和技术无特殊要求。
所述介电层可以采用无机介电材料制作,也可以采用有机介电材料制作。无机介电材料包括:锆钛酸钡、钛酸锶钡、SiO2、Si3N4、Ta2O5、Al2O3、ZrO2、Gd2O3、TiO2、HfO2、(HfO2)0.75(SiO2)0.25、HfSiOx、HfAlO、AlOx、LaYO、LaZrO、LaNbO、Sc2O3、Y2O3、Pr2O3、Sm2O3、Eu2O3、Ho2O3、Lu2O3、Er2O3、HfLaO、La0.87Ti0.13ON或BN。例如,可以采用磁控溅射的方法制作SiO2介电层。
优选地,采用有机介电材料制作介电层,有机介电材料可以是CyEPL(氰乙基普鲁兰多糖)、派瑞林、PVC、PVP、PI、PVA、PS、PTFE、CYTOPTM(poly(perfluoroalkenylvinylether))、BCB(divinyltetramethyldisiloxane-bis(benzocyclobutene))、PVPh(聚对乙烯基苯酚)、PVAc(聚乙酸乙烯酯)、cPVP(交联聚乙烯吡咯烷酮)、cPS(交联聚苯乙烯)、PMPA(Poly(4-methoyxphenyl)acrylate)、PPA(Poly(phenyl)acrylate)、PTFMA(Poly(2,2,2-trifluoroethyl)acrylate)、PtBS(poly(t-butylstyrene))、POPA(Polyolefin-polyacrylate)、SF(丝素蛋白)、P(VDF-TrFE-CFE)(poly(vinylidenefluoride-trifluoroethylene-chlorofluoroethylene))、Pl23-PS((Pluronic P123,EO20-PO70-EO20)-polystyrene)、PαMS(Poly(α-methylstyrene))、SAN(Poly(styrene-co-acrylonitrile))、PC、pV3D3(Poly(1,3,5-trimetyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane))、CEP-PEMA(cyanoethylated pullulan-poly(ethylene-alt-maleicanhydride))或PAA(聚酰胺酸)。例如,可以采用热蒸镀、刮涂法或旋涂法的方法制作有机介电层。有机介电材料制作介电层,制作工艺简单,成本低,适合于批量生产。
所述有机半导体层的材料可选用有机小分子半导体材料或共轭高分子半导体材料,其中有机小分子半导体材料包括:
(1)并苯类化合物及其衍生物:DTAnt、DHTAnt、DPVAnt、DPPVAnt、BOPAnt、BEPAnt、BSPAnt、BDBFAnt、APDPD、芘、苉、苝、并五苯、2,3,9,10-四甲基并五苯或6,13-二噻吩并五苯。
(2)并杂环及苯并杂环类衍生物:噻吩[3,2-b]并噻吩、并三噻吩、二苯并噻吩、并四噻吩、苯并三噻吩、P-BTDT、OP-BTDT、BTBT、DPh-BTBT、DCV-BTBT、C13-BTBT、C6-Ph-BTBT、蒽并噻吩或并五苯并噻吩。
(3)TTFs及寡聚噻吩类衍生物:四联噻吩。
(4)苯并氮杂环及其衍生物:DHDAP或吲哚[3,2-b]咔唑。
(5)环状有机半导体材料:四苯并酞菁、四苯并卟啉、卟啉镍、酞菁氧钛或酞菁氧钒。
(6)酰亚胺类有机半导体材料:萘-1,4,5,8-四甲酸二酐、l,4,5,8-萘四碳二酰亚胺、NDI-POCF3、NDI-BOCF3、苝四羧酸二酐、BDOPV或F4-BDOPV。
(7)含氰基的有机半导体材料:TCNQ、TTT-CN或TFT-CN;
(8)含卤素的有机半导体材料:全氟酞氰铜或全氟并五苯。
(9)富勒烯类有机半导体材料:C60、C70或PCBM;
(10)有机液晶半导体材料:10-BTBT-10、8-TTP-8、Ph-BTBT-C10、C12-Ph-BTBT、3-TTPPh-5、Dec-(TPhT)2-Dec或6-TTP-yne。
其中,共轭高分子半导体材料包括:P-BT、P-2FBT、P-IID、P-DPP、CPDS、IDSe、PDQT-20、PDQT-24、PDPP-co-TT、P(DPP-alt-DTBSe)、P(DPP-alt-QT)、PPDPP、PCBTDPP、PDPPDTSE、P-29-DPPDBTE、C3-DPPTT-T、C3-DPPTT-Se、C3-DPPTT-Te、F8BT、P-BPDTT、BDOPV-P33、PNDTI-BT-DT、PBDTTQ-2或PDBPyDT2FBT。
部分材料的英文缩写与材料的化学结构式对应如表一所示。
表一 材料化学结构式表
优选地,所述有机半导体层的材料为C12-Ph-BTBT,该有机半导体内的载流子迁移率对外界温度十分敏感,当温度发生变化时,半导体中的载流子迁移率随之变化,进而引起晶体管的输出特性变化,起到温度探测的作用。另一方面,温度变化导致C12-Ph-BTBT内部分子排列也发生变化,进一步使器件的输出特性改变,有利于提高器件温度探测的敏感性。
本发明的石墨产品、可选用的有机介电层材料以及有机半导体材料多种多样,适用面广,有利于工业化生产。
本发明还提供了一种上述有机晶体管温度传感器的制备方法的较佳实施例,包括步骤:
A、在石墨基底上制作介电层;
B、在所述介电层上制作有机半导体层;
C、在制作有有机半导体层的介电层上制作电极,所述有机半导体层和所述介电层均与所述电极搭接,有机晶体管温度传感器制作完成。
当选用无机介电材料制作介电层时,可采用磁控溅射法,当选用有机介电材料制作介电层时,可选用热蒸镀、刮涂法或旋涂法制作。
以旋涂法制作介电层为例,制备步骤包括:将质量分数为5-15%(优选为8%)的有机介电材料溶液旋涂在石墨基底上并固化;再重复前述步骤3次以上,得到介电层。
优选地,旋涂速度为600-1000rpm(优选800rpm),可以获得均匀、厚度为5-12μm的薄膜,不仅热阻低,而且能改善石墨基底表面的粗糙度。旋涂法制作有机介电层,相比传统的磁控溅射法,设备投资少,工艺简单,效率高,适于批量生产。
工业化的石墨产品大多表面粗糙度较高(可达微米级),过高的粗糙度将导致器件中半导体沟道及电极沉积的不连续,使器件不能正常工作。这为以石墨为基底制备晶体管器件带来了一定困难。本发明优选采用旋涂法制作的有机介电层,不仅厚度均匀,而且能降低原本粗糙的石墨表面获得更加光滑的介电层表面,有利于有机半导体层内带电粒子的迁移,提高器件工作效率。并且本有机介电层仅具有微米级的厚度,在热传导过程中的热阻极小。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1制作基于石墨纸基底的并五苯晶体管温度传感器(介电层为PVA)
将厚度为17μm的石墨纸基底固定在水平的不锈钢板平面基底上,然后以800rpm的转速将质量分数为8%的PVA水溶液旋涂在石墨纸基底上,再在90℃条件下固化1h。重复前述旋涂和固化步骤3次,得到PVA介电层。最后采用热蒸镀法依次在介电层表面蒸镀并五苯半导体层和金电极,得到基于石墨纸基底的并五苯晶体管温度传感器。
经测试,基于石墨纸基底的并五苯晶体管温度传感器,其输出特性、转移特性和温度响应特性分别如图2-图4所示(图2中Vg电压与曲线对应关系:曲线从下至上依次对应着Vg电压从低(0V)到高(-90V),其中0V和-15V对应的曲线几乎重合),可见,器件的输出电流随栅控电压的变化明显,电学性能具有典型的晶体管特性;将器件贴附于加热板上进行温度响应测试时,其输出电流对温度的变化敏感,且在恒温区间电流基本稳定,具有良好的温度传感性能。
实施例2制作基于石墨纸基底的C12-Ph-BTBT晶体管温度传感器(介电层为PVA)
将厚度为17μm的石墨纸基底固定在水平的不锈钢板平面基底上,然后以800rpm的转速将质量分数为8%的PVA水溶液旋涂在石墨纸基底上,再在90℃条件下固化1h。重复前述旋涂和固化步骤3次,得到PVA介电层。最后采用热蒸镀法依次在介电层表面蒸镀C12-Ph-BTBT半导体层和金电极,得到基于石墨纸基底的C12-Ph-BTBT晶体管温度传感器。
经测试,基于石墨纸基底的C12-Ph-BTBT晶体管温度传感器,其输出特性和温度响应特性分别如图5和图6所示(图5中Vg电压与曲线对应关系:曲线从下至上依次对应着Vg电压从低(-1V)到高(-2.5V),其中,-1V和-1.3V对应的曲线几乎重合),可见,更换C12-Ph-BTBT半导体后制备的器件仍具有典型的晶体管特性,对温度的响应亦十分敏感,说明本发明的器件制备的工艺具有通用性。
实施例3制作基于石墨纸基底的并五苯晶体管温度传感器(介电层为PI)
将厚度为17μm的石墨纸基底固定在水平的不锈钢板平面基底上,然后以1000rpm的转速将质量分数为15%的PAA(Poly(amic acid)聚酰胺酸)的DMF(二甲基甲酰胺)溶液旋涂在石墨纸基底上,再在270℃条件下固化1h得到单层PI介电层。重复前述旋涂和固化步骤3次,得到PI介电层。最后采用热蒸镀法依次在介电层表面蒸镀并五苯半导体层和金电极,得到基于石墨纸基底的并五苯晶体管温度传感器。
经测试,基于石墨纸基底的并五苯晶体管温度传感器,其输出特性(Vg=-90V)和转移特性(Vd=-80V)分别如图7和图8所示(图7、图8中温度与曲线对应关系:曲线从下至上依次对应着温度从低到高),由图中可以看出,器件的输出特性与转移特性均随温度变化而变化。输出特性的变化反应了器件具有良好的温度传感性能;从转移特性的变化中可看出器件在不同温度下的阈值电压向正方向偏移,说明在同一栅压、不同温度下半导体中的载流子数目不同,这是导致器件在不同温度下输出电流不同的主要原因之一。
综上所述,本发明的有机晶体管温度传感器,采用具有高热导率和电导率的石墨同时作为基底、热传导层和栅极,并基于有机半导体对温度的高度敏感性,采用有机半导体材料作为半导体层,不仅简化了器件的结构,而且降低了热传导过程中的热阻,使器件能对温度变化进行直接、快速、灵敏的响应。本发明的石墨产品、可选用的有机介电层材料以及有机半导体材料多种多样,适用面广,有利于工业化生产。本发明还通过旋涂法制作微米级介电层,不仅热阻小、厚度均匀,而且能降低原本粗糙的石墨表面获得更加光滑的介电层表面,有利于提高器件工作效率。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机晶体管温度传感器,其特征在于,从下至上依次包括:石墨基底、介电层、有机半导体层和电极,所述有机半导体层和所述介电层均与所述电极搭接。
2.根据权利要求1所述的有机晶体管温度传感器,其特征在于,所述石墨基底为石墨块、石墨纸、石墨烯薄膜或还原氧化石墨烯薄膜。
3.根据权利要求1所述的有机晶体管温度传感器,其特征在于,所述介电层的材料为有机介电材料或无机介电材料。
4.根据权利要求3所述的有机晶体管温度传感器,其特征在于,所述有机介电材料为CyEPL、派瑞林、PVC、PVP、PI、PVA、PS、PTFE、CYTOPTM、BCB、PVPh、PVAc、cPVP、cPS、PMPA、PPA、PTFMA、PtBS、POPA、SF、P(VDF-TrFE-CFE)、P123-PS、PαMS、SAN、PC、pV3D3、CEP-PEMA或PAA。
5.根据权利要求3所述的有机晶体管温度传感器,其特征在于,所述无机介电材料为锆钛酸钡、钛酸锶钡、SiO2、Si3N4、Ta2O5、Al2O3、ZrO2、Gd2O3、TiO2、HfO2、(HfO2)0.75(SiO2)0.25、HfSiOx、HfAlO、AlOx、LaYO、LaZrO、LaNbO、Sc2O3、Y2O3、Pr2O3、Sm2O3、Eu2O3、Ho2O3、Lu2O3、Er2O3、HfLaO、La0.87Ti0.13ON或BN。
6.根据权利要求1所述的有机晶体管温度传感器,其特征在于,所述有机半导体层的材料为并苯类化合物及其衍生物、并杂环及苯并杂环类衍生物、TTFs及寡聚噻吩类衍生物、苯并氮杂环及其衍生物、环状有机半导体材料、酰亚胺类有机半导体材料、含氰基的有机半导体材料、含卤素的有机半导体材料、富勒烯类有机半导体材料、有机液晶半导体材料或共轭高分子半导体材料。
7.根据权利要求6所述的有机晶体管温度传感器,其特征在于,所述并苯类化合物及其衍生物为DTAnt、DHTAnt、DPVAnt、DPPVAnt、BOPAnt、BEPAnt、BSPAnt、BDBFAnt、APDPD、芘、苉、苝、并五苯、2,3,9,10-四甲基并五苯或6,13-二噻吩并五苯;
所述并杂环及苯并杂环类衍生物为噻吩[3,2-b]并噻吩、并三噻吩、二苯并噻吩、并四噻吩、苯并三噻吩、P-BTDT、OP-BTDT、BTBT、DPh-BTBT、DCV-BTBT、C13-BTBT、C6-Ph-BTBT、蒽并噻吩或并五苯并噻吩;
所述TTFs及寡聚噻吩类衍生物为四联噻吩;
所述苯并氮杂环及其衍生物为DHDAP或吲哚[3,2-b]咔唑;
所述环状有机半导体材料为四苯并酞菁、四苯并卟啉、卟啉镍、酞菁氧钛或酞菁氧钒;
所述酰亚胺类有机半导体材料为萘-1,4,5,8-四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四碳二酰亚胺、NDI-POCF3、NDI-BOCF3、苝四羧酸二酐、BDOPV或F4-BDOPV;
所述含氰基的有机半导体材料为TCNQ、TTT-CN或TFT-CN;
所述含卤素的有机半导体材料为全氟酞氰铜或全氟并五苯;
所述富勒烯类有机半导体材料为C60、C70或PCBM;
所述有机液晶半导体材料为10-BTBT-10、8-TTP-8、Ph-BTBT-C10、C12-Ph-BTBT、3-TTPPh-5、Dec-(TPhT)2-Dec或6-TTP-yne;
所述共轭高分子半导体材料为P-BT、P-2FBT、P-IID、P-DPP、CPDS、IDSe、PDQT-20、PDQT-24、PDPP-co-TT、P(DPP-alt-DTBSe)、P(DPP-alt-QT)、PPDPP、PCBTDPP、PDPPDTSE、P-29-DPPDBTE、C3-DPPTT-T、C3-DPPTT-Se、C3-DPPTT-Te、F8BT、P-BPDTT、BDOPV-P33、PNDTI-BT-DT、PBDTTQ-2或PDBPyDT2FBT。
8.根据权利要求1所述的有机晶体管温度传感器,其特征在于,所述电极的材料为金、银、铜、导电浆料、石墨烯、Mxene或PEDOT:PSS。
9.一种如权利要求1-8任一所述的有机晶体管温度传感器的制备方法,其特征在于,包括步骤:
A、在石墨基底上制作介电层;
B、在所述介电层上制作有机半导体层;
C、在制作有有机半导体层的介电层上制作电极,所述有机半导体层和所述介电层均与所述电极搭接,有机晶体管温度传感器制作完成。
10.根据权利要求9所述的有机晶体管温度传感器的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,采用磁控溅射、热蒸镀、刮涂法或旋涂法在石墨基底上制作介电层。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810111558.5A CN108318148B (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810111558.5A CN108318148B (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108318148A true CN108318148A (zh) | 2018-07-24 |
CN108318148B CN108318148B (zh) | 2019-11-12 |
Family
ID=62901832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810111558.5A Active CN108318148B (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108318148B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110660913A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-01-07 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种取向有机晶体阵列及器件阵列及其制备方法 |
CN111763213A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-10-13 | 南方科技大学 | 金属酞菁-MXene复合材料、超级电容器及其制备方法 |
CN113203493A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-03 | 西安邮电大学 | 温度探测装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102479820A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 中国科学院微电子研究所 | 场效应晶体管及其制备方法 |
CN102891251A (zh) * | 2012-09-13 | 2013-01-23 | 北京大学 | 一种石墨烯霍尔元件的封装结构及封装方法 |
CN105576123A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-05-11 | 中国计量学院 | 全石墨烯族柔性有机场效应管及其制造方法 |
US9508885B1 (en) * | 2015-09-02 | 2016-11-29 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Graphene field effect transistor for radiation detection |
JP2017193157A (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 住友電気工業株式会社 | 積層体および電子素子 |
-
2018
- 2018-02-05 CN CN201810111558.5A patent/CN108318148B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102479820A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 中国科学院微电子研究所 | 场效应晶体管及其制备方法 |
CN102891251A (zh) * | 2012-09-13 | 2013-01-23 | 北京大学 | 一种石墨烯霍尔元件的封装结构及封装方法 |
US9508885B1 (en) * | 2015-09-02 | 2016-11-29 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Graphene field effect transistor for radiation detection |
CN105576123A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-05-11 | 中国计量学院 | 全石墨烯族柔性有机场效应管及其制造方法 |
JP2017193157A (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 住友電気工業株式会社 | 積層体および電子素子 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
YANG YING等: "Circularly polarized light detection by a chiral organic semiconductor transistor", 《NATURE PHOTONICS》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110660913A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-01-07 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种取向有机晶体阵列及器件阵列及其制备方法 |
CN111763213A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-10-13 | 南方科技大学 | 金属酞菁-MXene复合材料、超级电容器及其制备方法 |
CN113203493A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-03 | 西安邮电大学 | 温度探测装置 |
CN113203493B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-07-19 | 西安邮电大学 | 温度探测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108318148B (zh) | 2019-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Feng et al. | Cyano-functionalized bithiophene imide-based n-type polymer semiconductors: Synthesis, structure–property correlations, and thermoelectric performance | |
CN108318148B (zh) | 基于石墨基底的有机晶体管温度传感器及其制备方法 | |
Zhang et al. | Ultrathin film organic transistors: precise control of semiconductor thickness via spin‐coating | |
Abe et al. | Thermally, operationally, and environmentally stable organic thin-film transistors based on bis [1] benzothieno [2, 3-d: 2′, 3′-d′] naphtho [2, 3-b: 6, 7-b′] dithiophene derivatives: Effective synthesis, electronic structures, and structure–property relationship | |
Jiang et al. | High‐Performance organic Single‐Crystal Field‐Effect transistors of indolo [3, 2‐b] carbazole and their potential applications in gas controlled organic memory devices | |
CN100565956C (zh) | 有n-型半导体的设备 | |
Wang et al. | Solution-Processed Microporous Semiconductor Films for High-Performance Chemical Sensors. | |
KR20070122203A (ko) | 박막 트랜지스터용 중합체성 게이트 유전체 | |
JP4939044B2 (ja) | 星形(オリゴチオフェン−アリーレン)誘導体およびこれを用いた有機薄膜トランジスタ | |
Malti et al. | Ultra-low voltage air-stable polyelectrolyte gated n-type organic thin film transistors | |
Kang et al. | Chlorinated 2, 1, 3-benzothiadiazole-based polymers for organic field-effect transistors | |
CN105510389A (zh) | 一种基于有机场效应晶体管的湿度传感器及其制备方法 | |
Yu et al. | Air-stable Benzo [c] thiophene diimide n-type π-electron core | |
Tang et al. | Low-voltage pH sensor tag based on all solution processed organic field-effect transistor | |
Kadri et al. | Optimization of 6, 13Bis (triisopropylsilylethynyl) pentacene (TIPS-Pentacene) organic field effect transistor: annealing temperature and solvent effects | |
TWI712602B (zh) | 有機半導體組合物及包含其之有機薄膜、與其用途 | |
CN106226378B (zh) | 一种嵌有含氟聚合物的二氧化氮传感器及其制备方法 | |
CN101654510B (zh) | 高分子半导体 | |
Shen et al. | Mirror-image photoswitching in a single organic thin-film transistor | |
CN108417713A (zh) | 一种含双层介电层的有机薄膜晶体管及其制备方法 | |
KR101630173B1 (ko) | 비대칭 헤테로고리-비닐렌-헤테로고리계 다이케토피롤로피롤 중합체, 이를 채용하고 있는 유기 전자 소자 및 이를 제조하기 위한 단량체 | |
Liu et al. | Organic Charge‐Transfer Complex based Microstructure Interfaces for Solution‐Processable Organic Thin‐Film Transistors toward Multifunctional Sensing | |
Wang et al. | n-Type thermoelectric properties of a doped organoboron polymer | |
KR101113166B1 (ko) | 유기 광트랜지스터 | |
Zhou et al. | Tuning the Charge‐Transport Property of Pyromellitic Diimide‐Based Conjugated Polymers towards Efficient Field‐Effect Transistors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |