CN111574539B - 有源层材料、有源层材料的制备方法和晶体管 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种有源层材料、有源层的制备方法及晶体管，所述有源层材料结构式为
Figure DDA0002491096320000011
因所述有源层材料中络合作用，使得有源层材料具有较好的成膜性能及规整的分子排列方式，将由有源层材料制备的有源层应用于晶体管中，进而制得的有源层不易聚集，且膜层厚度均一。

Description

有源层材料、有源层材料的制备方法和晶体管
技术领域
本申请涉及晶体管技术领域，具体涉及一种有源层材料、有源层材料的制备方法及晶体管。
背景技术
超薄有机薄膜晶体管(OTFT)由于具有可拉伸、超弹性、超轻和可回收等性能。这使超薄有机薄膜晶体管在可拉伸/可穿戴仿生柔性电子器件和柔性显示领域得到越来越多的关注。目前，仿生的导电水凝胶/弹性体等软物质体系、褶皱/螺旋等应力缓冲材料结构优化以及聚合物材料分子链结构(一级及二级结构)调控等诸多被应用于构筑柔性可拉伸电子器件。但采用该类材料制备的超薄有机薄膜晶体管的薄膜层的成膜性能差，易聚集，且膜层厚度不均。
发明内容
本申请提供一种有源层材料、有源层材料的制备方法及晶体管，以提高成膜性能。
本申请提供一种有源层材料，包括有源层材料结构式，所述有源层材料结构式为
Figure BDA0002491096300000011
其中，所述R1化合物的结构式包括
Figure BDA0002491096300000012
和
Figure BDA0002491096300000013
中的一种，所述R2基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000021
Figure BDA0002491096300000022
中的一种，所述R3基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000023
中的一种其中，“*”为
Figure BDA0002491096300000024
与所述R1络合形成的非共价键，P1、P2、P3、P4和P5为R1中与R3形成非共价键的位置，P6、P7、P8、P9和P10为R3中与R1形成非共价键的位置，其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键；
其中，m＝4-9，n＝8-20；
其中，所述Y包括
Figure BDA0002491096300000025
中的一种；
其中，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
本申请还提供一种有源层材料的制备方法，包括：
提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物与所述第二反应物进行反应形成中间产物，所述中间产物的结构式为
Figure BDA0002491096300000026
所述第一反应物为包括R2基团的化合物，其中，所述R2基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000031
Figure BDA0002491096300000032
中的一种，所述第二反应物为包括R3基团的化合物，其中，所述R3基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000033
Figure BDA0002491096300000034
中的一种；
提供第三反应物，将所述中间产物与所述第三反应物发生络合反应形成有源层材料，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000035
所述第三反应物为R1，所述R1化合物的结构式包括
Figure BDA0002491096300000036
Figure BDA0002491096300000037
中的一种，其中，“*”为
Figure BDA0002491096300000038
与所述R1的络合位置，m＝4-9，n＝8-20，所述Y包括
Figure BDA0002491096300000041
中的一种，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
在本申请所提供的有源层材料的制备方法中，所述第一反应物与所述第二反应物在第一溶剂中进行反应，所述第一溶剂包括四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
在本申请所提供的有源层材料的制备方法中，所述第一反应物与所述第二反应物在添加剂中进行反应，所述添加剂包括碘化亚铜、溴化亚铜和四(三苯基膦)钯中的一种或几种组合。
在本申请所提供的有源层材料的制备方法中，所述第一反应物与所述第二反应物的反应时间为5小时-24小时。
在本申请所提供的有源层材料的制备方法中，所述中间产物与所述第三反应物在所述第二溶剂中进行反应，所述第二溶剂包括四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
在本申请所提供的有源层材料的制备方法中，所述第一反应物与所述第二反应物进行反应的反应温度为20摄氏度-60摄氏度。
在本申请所提供的有源层材料的制备方法中，所述第二反应物R3可以由第四反应物R8在第三溶剂中进行反应生成，所述第四反应物R8的结构式为
Figure BDA0002491096300000042
m＝4-9，所述R4基团和所述R5基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
在本申请所提供的有源层材料的制备方法中，所述第三溶剂包括氯化氢、亚硝酸钠、三氮化钠、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
本申请还提供一种晶体管，包括：
栅极；
栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置于所述栅极上；
源极，所述源极设置于所述栅极绝缘层的一侧；
漏极，所述漏极设置于所述栅极绝缘层的另一侧；以及
有源层，所述有源层设置于所述栅极绝缘层、源极及漏极上，所述有源层材料结构式为
Figure BDA0002491096300000051
其中，所述R1化合物的结构式包括
Figure BDA0002491096300000052
Figure BDA0002491096300000053
中的一种，所述R2基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000054
Figure BDA0002491096300000055
中的一种，所述R3基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000056
中的一种其中，“*”为
Figure BDA0002491096300000057
与所述R1络合形成的非共价键，P1、P2、P3、P4和P5为R1中与R3形成非共价键的位置，P6、P7、P8、P9和P10为R3中与R1形成非共价键的位置，其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键；
其中，，m＝4-9，n＝8-20；
其中，所述Y包括
Figure BDA0002491096300000061
中的一种；
其中，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
本申请提供一种有源层材料、有源层的制备方法及晶体管，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000062
因所述有源层材料中络合作用，使得有源层材料具有较好的成膜性能及规整的分子排列方式，将由所述有源层材料制成的有源层应用于晶体管器件中，进而制得的有源层不易聚集，且膜层厚度均一。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的晶体管的结构剖视图。
图2为本申请所提供的形成的有源层的扫描电镜图。
图3为本申请所提供的有源层材料结构示意图。
图4为现有技术中形成的有源层的扫描电镜图。
图5为现有技术中有源层材料结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供一种有源层材料。所述有源层材料用于制备有源层。所述有源层材料结构式为
Figure BDA0002491096300000063
其中，所述R1化合物的结构式包括
Figure BDA0002491096300000071
Figure BDA0002491096300000072
中的一种，所述R2基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000073
Figure BDA0002491096300000074
中的一种，所述R3基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000075
中的一种，其中，“*”为
Figure BDA0002491096300000076
与所述R1络合形成的非共价键，P1、P2、P3、P4和P5为R1中与R3形成非共价键的位置，P6、P7、P8、P9和P10为R3中与R1形成非共价键的位置，其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键；
其中，m＝4-9，n＝8-20；
其中，所述Y包括
Figure BDA0002491096300000081
中的一种；
其中，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
本申请还提供一种有源层材料的制备方法，包括：
A、提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物与所述第二反应物进行反应形成中间产物，所述中间产物的结构式为
Figure BDA0002491096300000082
所述第一反应物为包括R2基团的化合物，其中，所述R2基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000083
Figure BDA0002491096300000084
中的一种，所述第二反应物为包括R3基团的化合物，其中，所述R3基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000085
Figure BDA0002491096300000086
中的一种，其中，m＝4-9，n＝8-20，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
所述第一反应物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000091
Figure BDA0002491096300000092
Figure BDA0002491096300000093
等。所述第二反应物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000094
Figure BDA0002491096300000095
等，其中，Tf为CF3SO3基团，所述中间产物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000101
Figure BDA0002491096300000102
Figure BDA0002491096300000103
等。
在一种实施方式中，所述第一反应物与所述第二反应物在第一溶剂中进行反应生产中间产物，所述第一溶剂包括四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
在一种实施方式中，所述第一反应物与所述第二反应物在添加剂中进行反应，所述添加剂包括碘化亚铜、溴化亚铜和四(三苯基膦)钯中的一种或几种组合。
在一种实施方式中，所述第一反应物与所述第二反应物的进行反应生成中间产物的反应时间为5小时-24小时。
在一种实施方式中，所述第一反应物与所述第二反应物进行反应生成中间产物的反应温度为20摄氏度-60摄氏度。
在一种实施方式中，所述第一反应物与所述第二反应物的摩尔比为1:1。
在一种实施例中，所述第一反应物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000111
所述第二反应物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000112
在一种实施例中，所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述中间产物的反应式可以为：
Figure BDA0002491096300000121
在一种实施方式中，向圆底烧瓶中加入2.5克的第一反应物
Figure BDA0002491096300000122
加入2.5克的第二反应物
Figure BDA0002491096300000123
加入1升的溶剂四氢呋喃，加入催化剂溴化亚铜，在室温下反应24小时，得到中间产物
Figure BDA0002491096300000131
在一些实施例中，所述第一反应物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000132
所述第二结构式可以为
Figure BDA0002491096300000133
在一种实施例中，所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述中间产物的反应式可以为：
Figure BDA0002491096300000141
在一种实施方式中，向圆底烧瓶中加入2.5克的第一反应物
Figure BDA0002491096300000142
加入2.5克的第二反应物
Figure BDA0002491096300000143
加入1升的溶剂甲苯，加入催化剂碘化亚铜和四(三苯基膦)钯，在50摄氏度下反应24小时，得到中间产物
Figure BDA0002491096300000144
在一种实施例中，所述第一反应物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000151
所述第二反应物的结构式可以为
Figure BDA0002491096300000152
在一种实施例中，所述第一反应物和所述第二反应物进行反应生成所述中间产物的反应式可以为：
Figure BDA0002491096300000153
向圆底烧瓶中加入2.5克的第一反应物
Figure BDA0002491096300000154
加入2.5克的第二反应物
Figure BDA0002491096300000161
加入1升的溶剂甲苯，加入催化剂碘化亚铜和四(三苯基膦)钯，在50摄氏度下反应24小时，得到中间产物
Figure BDA0002491096300000162
在一种实施例中，所述第二反应物中的
Figure BDA0002491096300000163
可以由第四反应物R8
Figure BDA0002491096300000164
在第三溶剂中进行反应生成，m＝4-9，所述R4基团和所述R5基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。所述第三溶剂包括氯化氢、亚硝酸钠、三氮化钠、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
具体的，向圆底烧瓶中加入10克的第四反应物
Figure BDA0002491096300000171
加入氯化氢，加入亚硝酸钠，加入三氮化钠，加入0.5升N，N-二甲基甲酰胺溶剂，所述第二反应物与氯化氢、亚硝酸钠及三氮化钠的摩尔比为2:1.5:1.2:1.2。反应24小时后，得到第二反应物
Figure BDA0002491096300000172
在一种实施例中，所述第四反应物
Figure BDA0002491096300000173
可以由第五反应物
Figure BDA0002491096300000174
与第六反应物
Figure BDA0002491096300000175
在第四溶剂中进行反应得到，其中，m＝4-9，所述R4基团和所述R5基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。所述第四溶剂包括四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和水中的一种或几种组合。所述第六反应物与所述第五反应物进行反应生成第四反应物的中还加入碘化亚铜、溴化亚铜、四(三苯基膦)钯中和碳酸钾等。所述反应温度为50摄氏度-100摄氏度。
具体的，向圆底烧瓶中加入5克第五反应物
Figure BDA0002491096300000181
加入5克第六反应物
Figure BDA0002491096300000182
加入1升四氢呋喃溶剂，加入碳酸钾，加入水，加入催化剂四(三苯基膦)钯，在90摄氏度的温度下反应24小时，得到第四反应物
Figure BDA0002491096300000183
B、提供第三反应物，将所述中间产物与所述第三反应物发生络合反应形成有源层材料，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000184
所述第三反应物为R1，所述R1化合物的结构式包括
Figure BDA0002491096300000185
Figure BDA0002491096300000191
中的一种，其中，“*”为
Figure BDA0002491096300000192
与所述R1的络合位置，m＝4-9，n＝8-20，所述Y包括
Figure BDA0002491096300000193
Figure BDA0002491096300000194
中的一种，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
所述第三反应物的结构式可以包括
Figure BDA0002491096300000195
Figure BDA0002491096300000196
等。
在一种实施方式中，所述中间产物与所述第三反应物在所述第二溶剂中进行反应，所述第二溶剂包括四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
在一种实施例中，所述第三反应物可以为
Figure BDA0002491096300000201
所述中间产物可以为
Figure BDA0002491096300000202
在一种实施方式中，向圆底烧瓶中加入第三反应物
Figure BDA0002491096300000203
再加入中间产物
Figure BDA0002491096300000204
再加入溶剂四氢呋喃进行络合反应生成有源层材料，所述有源层材料为聚合物，所述第三反应物的结构被所述中间产物的结构围绕，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000205
所述第三反应物
Figure BDA0002491096300000211
中的P1、P2、P3、P4、和P5及中间产物
Figure BDA0002491096300000212
中的P6、P7、P8、P9和P10代表形成非共价键的位置。其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键。
在一种实施例中，所述第三反应物可以为
Figure BDA0002491096300000213
所述中间产物可以为
Figure BDA0002491096300000214
在一种实施方式中，向圆底烧瓶中加入第三反应物
Figure BDA0002491096300000215
再加入中间产物
Figure BDA0002491096300000221
再加入溶剂四氢呋喃进行络合反应生成有源层材料，所述有源层材料为聚合物，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000222
所述第三反应物
Figure BDA0002491096300000223
中的P1、P2、P3、P4、和P5及中间产物
Figure BDA0002491096300000224
中的P6、P7、P8、P9和P10代表形成非共价键的位置。其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键。
在一种实施例中，所述第三反应物可以为
Figure BDA0002491096300000225
所述中间产物可以为
Figure BDA0002491096300000231
再加入溶剂四氢呋喃进行络合反应生成有源层材料，所述有源层材料为聚合物，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000232
所述第三反应物
Figure BDA0002491096300000233
中的P1、P2、P3、P4、和P5及中间产物
Figure BDA0002491096300000234
中的P6、P7、P8、P9和P10代表形成非共价键的位置。其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键。
在一种实施例中，所述第三反应物可以为
Figure BDA0002491096300000235
所述中间产物可以为
Figure BDA0002491096300000241
在一种实施方式中，向圆底烧瓶中加入第三反应物
Figure BDA0002491096300000242
再加入中间产物
Figure BDA0002491096300000243
再加入溶剂四氢呋喃进行络合反应生成有源层材料，所述有源层材料为聚合物，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000244
所述第三反应物
Figure BDA0002491096300000245
中的P1、P2、P3、P4、和P5及中间产物
Figure BDA0002491096300000246
中的P6、P7、P8、P9和P10代表形成非共价键的位置。其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键。
在一种实施例中，所述第三反应物可以为
Figure BDA0002491096300000251
所述中间产物可以为
Figure BDA0002491096300000252
在一种实施方式中，向圆底烧瓶中加入第三反应物
Figure BDA0002491096300000253
再加入中间产物
Figure BDA0002491096300000254
再加入溶剂四氢呋喃进行络合反应生成有源层材料，所述有源层材料为聚合物，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000261
所述第三反应物
Figure BDA0002491096300000262
中的P1、P2、P3、P4、和P5及中间产物
Figure BDA0002491096300000263
中的P6、P7、P8、P9和P10代表形成非共价键的位置。其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键。
在一种实施例中，所述第三反应物可以为
Figure BDA0002491096300000264
所述中间产物可以为
Figure BDA0002491096300000271
在一种实施方式中，向圆底烧瓶中加入第三反应物
Figure BDA0002491096300000272
再加入中间产物
Figure BDA0002491096300000273
再加入溶剂四氢呋喃进行络合反应生成有源层材料，所述有源层材料为聚合物，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000274
所述第三反应物
Figure BDA0002491096300000281
中的P1、P2、P3、P4、和P5及中间产物
Figure BDA0002491096300000282
中的P6、P7、P8、P9和P10代表形成非共价键的位置。其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键。
请参阅图1，图1为本申请所提供的晶体管的结构剖视图。本申请还提供一种晶体管20。所述晶体管20包括栅极100、栅极绝缘层200、源极300、漏极400和有源层500。
所述栅极绝缘层200设置于所述栅极100上。所述源极300设置于所述栅极绝缘层200的一侧。所述漏极400设置于所述栅极绝缘层200的另一侧。所述有源层500设置于所述栅极绝缘层200、源极300及漏极400上。所述有源层材料结构式为
Figure BDA0002491096300000283
其中，所述R1化合物的结构式包括
Figure BDA0002491096300000284
Figure BDA0002491096300000291
中的一种，所述R2基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000292
Figure BDA0002491096300000293
中的一种，所述R3基团的结构式包括
Figure BDA0002491096300000294
中的一种，其中，“*”为
Figure BDA0002491096300000295
与所述R1络合形成的非共价键，P1、P2、P3、P4和P5为R1中与R3形成非共价键的位置，P6、P7、P8、P9和P10为R3中与R1形成非共价键的位置，其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键。
其中，m＝4-9，n＝8-20。
其中，所述Y包括
Figure BDA0002491096300000296
中的一种。
其中，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
请参阅图2和图3，图2为本申请所提供的有源层的扫描电镜图。图3为本申请所提供的有源层材料结构示意图。
在本申请中，需要说明的是，图3中的520为本申请所提供的中间产物部分，中间产物520上的521为中间产物的环状结构，510为本申请所提供的第三反应物部分，图3中仅示出由520中间产物和和第三反应物510的结构形成所述有源层材料
Figure BDA0002491096300000301
的n＝8的图，并不意味着没有其他中间产物与其他第三化合物形成有源层材料。由图3中所示的有源层材料形成的有源层具有较好成膜形成，形成的膜层不聚集，且膜层厚度均一，形成图2扫描电镜图中的有源层。
请参阅图4和图5，图4为现有技术中有源层的扫描电镜图。图5为现有技术中有源层材料结构示意图。图5中的530为现有技术中有源层所采用的材料，采用现有技术中的有源层材料530形成的有源层，成膜性能低，易发生聚集，由现有技术中的有源层材料形成的有源层请参阅图4。
在本申请中，所述有源层材料为聚合物，所述聚合物是由R1与
Figure BDA0002491096300000302
以非共价键进行络合反应形成，所述R1的结构被所述
Figure BDA0002491096300000303
的结构围绕，进而使得聚合物的链间具有规整的排列方式，进而成膜性能高，进而由聚合物制备的有源层不聚集，且膜层厚度均一。
本申请提供一种有源层材料、有源层的制备方法及晶体管，所述有源层材料的结构式为
Figure BDA0002491096300000304
因所述有源层材料中络合作用形成聚合物，使得有源层材料具有较好的成膜性能及规整的分子排列方式，将由所述有源层材料制成的有源层应用于晶体管器件中，进而制得的有源层不易聚集，且膜层厚度均一。
以上对本申请实施方式提供了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种有源层材料，其特征在于，所述有源层材料结构式为
Figure FDA0003042253690000011
其中，所述R1化合物的结构式为
Figure FDA0003042253690000012
Figure FDA0003042253690000013
中的一种，所述R2基团的结构式为
Figure FDA0003042253690000014
Figure FDA0003042253690000015
中的一种，所述R3基团的结构式为
Figure FDA0003042253690000021
Figure FDA0003042253690000022
中的一种；
其中，“*”为
Figure FDA0003042253690000023
与所述R1络合形成的非共价键，P1、P2、P3、P4和P5为R1中与R3形成非共价键的位置，P6、P7、P8、P9和P10为R3中与R1形成非共价键的位置，其中，R1中的P1位置的N与R3中的P6位置的C-H形成非共价键，R1中的P2位置的C-H与R3中的P7位置的O形成非共价键，R1中的P3的C-H与R3中的P8的π键形成非共价键，R1中的P4的C-H与R3中的P9的O形成非共价键，R1中的P5的N与R3中的P10的C-H形成非共价键；
其中，m＝4-9，n＝8-20；
其中，所述Y为
Figure FDA0003042253690000024
中的一种；
其中，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
2.一种有源层材料的制备方法，其特征在于，包括：
提供第一反应物和第二反应物，所述第一反应物与所述第二反应物进行反应形成中间产物，所述中间产物的结构式为
Figure FDA0003042253690000031
所述第一反应物为包括R2基团的化合物，其中，所述R2基团的结构式为
Figure FDA0003042253690000032
Figure FDA0003042253690000033
中的一种，所述第二反应物为包括R3基团的化合物，其中，所述R3基团的结构式为
Figure FDA0003042253690000034
中的一种；
提供第三反应物，将所述中间产物与所述第三反应物发生络合反应形成有源层材料，所述有源层材料的结构式为
Figure FDA0003042253690000035
所述第三反应物为R1，所述R1化合物的结构式为
Figure FDA0003042253690000041
Figure FDA0003042253690000042
中的一种，其中，“*”为
Figure FDA0003042253690000043
与所述R1的络合位置，m＝4-9，n＝8-20，所述Y为
Figure FDA0003042253690000044
Figure FDA0003042253690000045
中的一种，所述R4基团、所述R5基团、所述R6基团和所述R7基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
3.如权利要求2所述的有源层材料的制备方法，其特征在于，所述第一反应物与所述第二反应物在第一溶剂中进行反应，所述第一溶剂为四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
4.如权利要求2所述的有源层材料的制备方法，其特征在于，所述第一反应物与所述第二反应物在添加剂中进行反应，所述添加剂为碘化亚铜和四(三苯基膦)钯或溴化亚铜和四(三苯基膦)钯。
5.如权利要求2所述的有源层材料的制备方法，其特征在于，所述第一反应物与所述第二反应物的反应时间为5小时-24小时。
6.如权利要求2所述的有源层材料的制备方法，其特征在于，所述中间产物与所述第三反应物在第二溶剂中进行反应，所述第二溶剂为四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种组合。
7.如权利要求2所述的有源层材料的制备方法，其特征在于，所述第一反应物与所述第二反应物进行反应的反应温度为20摄氏度-60摄氏度。
8.如权利要求2所述的有源层材料的制备方法，其特征在于，所述第二反应物R3由第四反应物R8与氯化氢、亚硝酸钠以及三氮化钠在N，N-二甲基甲酰胺中进行反应生成，所述第四反应物R8的结构式为
Figure FDA0003042253690000051
m＝4-9，所述R4基团和所述R5基团的结构式选自CxH2x+1中的一种或几种组合，x＝1-16。
9.一种晶体管，其特征在于，包括：
栅极；
栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置于所述栅极上；
源极，所述源极设置于所述栅极绝缘层的一侧；
漏极，所述漏极设置于所述栅极绝缘层的另一侧；以及
有源层，所述有源层设置于所述栅极绝缘层、源极及漏极上，所述有源层含有如权利要求1所述有源层材料。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010108873A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-30 Basf Se Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devices
CN102276803A (zh) * 2010-06-13 2011-12-14 海洋王照明科技股份有限公司 含蒽和吡咯并吡咯二酮单元的聚合物材料及其制备方法和应用
WO2017032274A1 (zh) * 2015-08-27 2017-03-02 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 树形共轭化合物、树形共轭化合物-碳纳米管复合物、制备方法及应用
CN106832227A (zh) * 2015-12-03 2017-06-13 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 树枝型共轭化合物、墨水、薄膜、其制备方法及应用
CN109280155A (zh) * 2018-09-18 2019-01-29 深圳大学 主链含有炔键或者烯键的聚合物及制备方法与晶体管
WO2020060937A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 University Of Washington Narrow absorption polymer nanoparticles and related methods
CN111100264A (zh) * 2019-12-30 2020-05-05 南京德高材料科技有限公司 一种含dpp、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物及其制备方法和应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5314941B2 (ja) * 2008-06-17 2013-10-16 山本化成株式会社 有機トランジスタ
US9508937B2 (en) * 2012-08-22 2016-11-29 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Acenaphthylene imide-derived semiconductors
CN107163229A (zh) * 2015-10-16 2017-09-15 南京工业大学 新型电子传输材料及器件应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010108873A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-30 Basf Se Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devices
CN102276803A (zh) * 2010-06-13 2011-12-14 海洋王照明科技股份有限公司 含蒽和吡咯并吡咯二酮单元的聚合物材料及其制备方法和应用
WO2017032274A1 (zh) * 2015-08-27 2017-03-02 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 树形共轭化合物、树形共轭化合物-碳纳米管复合物、制备方法及应用
CN106832227A (zh) * 2015-12-03 2017-06-13 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 树枝型共轭化合物、墨水、薄膜、其制备方法及应用
CN109280155A (zh) * 2018-09-18 2019-01-29 深圳大学 主链含有炔键或者烯键的聚合物及制备方法与晶体管
WO2020060937A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 University Of Washington Narrow absorption polymer nanoparticles and related methods
CN111100264A (zh) * 2019-12-30 2020-05-05 南京德高材料科技有限公司 一种含dpp、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Multifunctional supramolecular vesicles for combined photothermal/photodynamic/hypoxia-activated chemotherapy;Qi Wang et al.;《Chem Commun》;20180809;第54卷;第10328-10331页 *
新型噻吩异靛类有机半导体材料的合成及其性能研究;韩沛;《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑》;20190115(第01期);I135-32 *

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