TW201343654A - 薄膜電晶體 - Google Patents

Abstract

一種薄膜電晶體，包括閘極、源極、汲極以及有機半導體層。有機半導體層位於閘極與源極之間以及閘極與汲極之間，其中有機半導體層包含具有式1至式5所示之化學式其中之一的有機半導體材料：□□□□□其中X為C、Si或Ge；Y為C、Si或Ge；R1以及R2各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或□

Description

薄膜電晶體

本發明是有關於一種薄膜電晶體，且特別是有關於一種有機薄膜電晶體。

近來環保意識抬頭，具有低消耗功率、空間利用效率佳、無輻射、高畫質等優越特性的平面顯示面板(flat display panels)已成為市場主流。常見的平面顯示器包括液晶顯示器(liquid crystal displays)、電漿顯示器(plasma displays)、有機發光二極體(OLED)顯示器以及電泳顯示器(electro-phoretic displays)等。

在維持高畫質、高性能的條件下，藉由改變薄膜電晶體內之半導體層之特性，以改良薄膜電晶體之電荷遷移率，進一步提升顯示器之畫質與性能是相當重要的議題。一般來說，驅動電路中的薄膜電晶體的半導體層可用小分子材料或高分子材料來製作。小分子材料具有好的結晶性，在電性上的表現較佳。然而，小分子材料的缺點是均勻性(uniformity)不佳。另外，高分子材料則適合各種不同的製程條件，其電性均勻性的表現也相當好。然而，高分子材料的缺點是其電荷遷移率較低。因此，開發具有電性佳、均勻性佳且高電荷遷移率等特性的材料實為目前此領域之研發人員亟欲發展之目標。

本發明提供一種薄膜電晶體，其具有較佳的元件特性。

本發明提出一種薄膜電晶體，包括閘極、源極、汲極以及有機半導體層。有機半導體材料位於閘極與源極之間以及閘極與汲極之間，其中有機半導體層包含具有式1至式5所示之化學式其中之一的有機半導體材料：

其中X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或

本發明再提出一種薄膜電晶體，包括閘極、源極、汲極以及有機半導體層。有機半導體層位於閘極以及源極之間以及閘極與汲極之間，其中有機半導體層包含具有式6至式10所示之化學式其中之一的有機半導體材料：

其中n為2～10000的正整數；X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或

A表示下列化學式其中之一：

其中Z為O、S或Se；R₃為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或是H。

基於上述，本發明之薄膜電晶體採用具有七環結構的有機半導體材料，此七環結構具有良好的共平面特性，有助於電荷的傳輸，因此能夠有效提供本發明之薄膜電晶體的電荷遷移率。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

薄膜電晶體

圖1A是本發明一實施例之薄膜電晶體的剖面示意圖。請參考圖1A，薄膜電晶體100a包括閘極104、源極112、汲極114以及有機半導體層110。另外，薄膜電晶體100a更包括基板102、介電層106以及自組裝單分子層(self-assembly monolayer，SAM)108。

閘極104位在基板102上。介電層106覆蓋閘極104。自組裝單分子層108位在介電層106上。自組裝單分子層108具有改變介電層106的表面能量(surface energy)，以改善有機半導體層110中分子排列的功效。

有機半導體層110位在自組裝單分子層108上。源極112以及汲極114各自位在有機半體導層110上。有機半導體層110位於閘極104以及源極112之間以及閘極104與汲極114之間。圖1A所繪示的薄膜電晶體100a例如是底閘極(bottom gate)的結構。然而，本發明不限於此。在其他實施例中，薄膜電晶體100b也可以例如是頂閘極(top gate)結構，如圖1B所示。

請再參考圖1A，在本實施例中，有機半導體層110包含具有式1至式5所示之化學式其中之一的有機半導體材料：

其中X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或

在一實施例中，前述R₁以及R₂各自包括下列所示之化學式的其中之一：

在一實施例中，前述有機半導體材料包括下列具有七環共振結構的單體分子：

其中EH表示2-乙基己基(2-ethylhexyl)。

在一實施例中，前述有機半導體材料包括下列具有七環共振結構的單體分子：

其中EH表示2-乙基己基(2-ethylhexyl)。

由於本發明之有機半導體材料為具有七環共振結構之化合物，此七環結構具有良好的共平面特性以及共振特性，有助於電荷的傳輸。所以，使用前述有機半導體材料作為通道材料的薄膜電晶體的電荷遷移率能夠獲得提升。

本發明再提出另一實施例之薄膜電晶體。本實施例之薄膜電晶體的結構與圖1A之實施例結構相同，請參考圖1A，本實施例與前述實施例的不同之處在於：前述實施例之有機半導體層110包含具有如式1至式5所示之單體化合物其中之一的有機半導體材料，而本實施例之有機半導體層110包含具有如式6至式10所示之聚合物其中之一的有機半導體材料。式6至式10之聚合物如下所示：

其中n為2～10000的正整數；X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或

A表示下列化學式其中之一：

其中Z為O、S或Se；R₃為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或是H。

在一實施例中，前述R₁以及R₂各自包括下列所示之化學式的其中之一：

在一實施例中，前述有機半導體材料包括下列具有七環共振結構的聚合物：

其中n為2～10000的正整數。

在一實施例中，前述有機半導體材料包括下列具有七環共振結構的聚合物：

其中n為2～10000的正整數。

由於本發明之有機半導體材料為具有七環共振結構之聚合物，此七環結構具有良好的共平面特性以及共振特性，有助於電荷的傳輸。所以，當薄膜電晶體使用前述有機半導體材料作為通道材料時，薄膜電晶體的電荷遷移率能夠大幅提升。

有機半導體材料的合成方法

[實驗例1單體(Sn-carbazole-dithienopyrrole(Sn-CDTP)的合成)]

步驟1-化合物3b的合成

將化合物2,7-Bis(4',4',5',5'-tetramethyl-1',3',2'-dioxaborolan-2'-yl)-N-9"-heptadecanylcarbazole 1b(0.30 g，0.47 mmol)、3-bromo-2-iodothiophene 2(0.32 g，1.11 mmol)、碳酸鉀(K₂CO₃，0.39 g，2.82 mmol)與介面活性劑(Aliquant 336，0.05 g，0.12 mmol)置於100 mL雙頸瓶中，在手套箱內取Pd(PPh₃)₄(54 mg，0.047 mmol)。雙頸瓶移出手套箱後，注入預先用氮氣除氧過的甲苯/純水(12 mL，5:1)之混合溶液。在氮氣下加熱迴流(120℃)72小時後，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水。減壓濃縮除去有機溶劑，最後做矽膠管柱層析(ethyl acetate/n-hexane 1:30為沖提液)，得到淡黃色黏稠物3b(0.30 g，產率88%)。

步驟2-化合物4b的合成

將3b(0.67 g,0.92 mmol)置於100 mL的單頸瓶中，加入丙酮(15 mL)使其溶解，再加入N-bromosuccimide(0.38 g，2.12 mmol)，並包鋁箔紙避免照光，在氮氣下，室溫反應12小時後，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，減壓濃縮除去有機溶劑，最後做矽膠管柱層析(n-hexane為沖提液)，得到淡黃色黏稠物4b(0.55 g，產率68%)。

步驟3-化合物CDTP的合成

將化合物4b(0.32 g，0.36 mmol)、2-乙基己胺(2-ethylhexylamine，0.52 g，4.02 mmol)、叔丁醇鈉(t-BuONa，0.31 g，3.23 mmol)、tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(67 mg，0.073 mmol)與2,2’-bis(diphenylphosphino)-1,1’-binaphthyl(0.18 g，0.29 mmol)置於100 mL雙頸瓶中，在手套箱內取Pd(PPh₃)₄(54 mg，0.047 mmol)，雙頸瓶移出手套箱後，注入預先用氮氣除氧過的甲苯(15 mL)之混合液，在氮氣下，加熱迴流(125℃)18小時後，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，減壓濃縮除去有機溶劑，最後做矽膠管柱層析(dichloromethane/n-hexane 1:20為沖提液)，得到黃色固體CDTP(0.27 g，產率90%)。

步驟4-化合物Sn-CDTP的合成

將CDTP(0.47 g，0.57 mmol)置於100 mL的雙頸瓶中，抽真空並烤瓶反覆3次，注入無水四氫呋喃(20 mL)，接著在-78℃(以丙酮和液態氮混合)慢慢滴入叔丁基鋰(t-BuLi，1.6 M，1.1 mL，1.76 mmol)，在-78℃下持續反應1小時，在-78℃下加入三甲基氯化錫(chlorotrimethylstannane，1.0 M，2.3 mL，2.3 mmol)後，回到室溫反應12小時，加水終止反應，減壓濃縮除去有機溶劑，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，減壓濃縮除去有機溶劑，得到黃色固體Sn-CDTP(0.65 g，產率99%)。

[實驗例2單體(Sn-carbazole-dithienosilole(Sn-CDTS)的合成)]

步驟1-化合物3a的合成

將化合物2,7-Bis(4',4',5',5'-tetramethyl-1',3',2'-dioxaborolan-2'-yl)-N-9"-2-ethylhexylcarbazole 1a(5.88 g，11.07 mmol)、3-bromo-2-iodothiophene 2(7.67 g，26.55 mmol)、碳酸鉀(K₂CO₃，9.18 g，66.42 mmol)與介面活性劑(Aliquant 336，1.12 g，2.77 mmol)置於100 mL雙頸瓶中，在手套箱內取Pd(PPh₃)₄(1.28 g，1.11 mmol)，雙頸瓶移出手套箱後，注入預先用氮氣除氧過的甲苯/純水(78 mL，5:1)之混合液，在氮氣下，加熱迴流(120℃)72小時後，用乙醚(100 mL，三次)和純水(150 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，減壓濃縮除去有機溶劑，最後做矽膠管柱層析(dichloromethane/n-hexane 1:20為沖提液)，得到淡黃色黏稠物3a(4.56 g，產率69%)。

步驟2-化合物4a的合成

將3a(2.0 g，3.33 mmol)置於100 mL的單頸瓶中，加入丙酮(60 mL)使其溶解，再加入N-bromosuccimide(1.24 g，6.97 mmol)，並包鋁箔紙避免照光，在氮氣下，室溫反應12小時後，用乙醚(150 mL，三次)和純水(100 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，減壓濃縮除去有機溶劑，最後做矽膠管柱層析(dichloromethane/n-hexane 1:15為沖提液)，得到白色固體4a(1.5 g，產率60%)。

步驟3-化合物5的合成

將4a(1.03 g,1.36 mmol)置於100 mL的雙頸瓶中，抽真空並烤瓶反覆3次，注入無水四氫呋喃(20 mL)，接著在-78℃(以丙酮和液態氮混合)慢慢滴入二異丙基氨基鋰(lithium diisopropylamide，2.0 M，1.5 mL，3.0 mmol)，在-78℃下持續反應1小時，加入三甲基氯矽烷(chlorotrimethylsilane，0.44 g，4.05 mmol)後，回到室溫反應15小時，加水終止反應，減壓濃縮除去有機溶劑，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，最後做矽膠管柱層析(dichloromethane/n-hexane 1:30為沖提液)，得到白色固體5(1.15 g，產率94%)。

步驟4-化合物(trimethyl-carbazole-dithienosilole(TMS-CDTS))的合成

將5(1.15 g，1.27 mmol)置於100 mL的雙頸瓶中，抽真空並烤瓶反覆3次，注入無水四氫呋喃(30 mL)，接著在-78℃(以丙酮和液態氮混合)慢慢滴入正丁基鋰(n-BuLi，2.5 M，2.7 ml，6.75 mmol)，在-78℃下持續反應1小時後，在室溫反應1小時，在-78℃下，加入dichlorodioctylsilane(1.28 g，3.95mmol)，且在-78℃下反應30分鐘，回到室溫反應14小時，加水終止反應，減壓濃縮除去有機溶劑，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，最後做矽膠管柱層析(n-hexane為沖提液)，得到淡黃色黏稠物TMS-CDTS(1.0 g，產率72%)。

步驟5-化合物Br-CDTS的合成

將TMS-CDTS(0.84 g，0.77 mmol)置於100 mL的單頸瓶中，加入四氫呋喃(37 mL)使其溶解，再加入N-bromosuccimide(0.30 g，1.69 mmol)，並包鋁箔紙避免照光，在氮氣下，室溫反應12小時後，加水終止反應，減壓濃縮除去有機溶劑，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，減壓濃縮除去有機溶劑，最後做矽膠管柱層析(n-hexane為沖提液)，得到黃色固體Br-CDTS(0.57 g，產率67%)。

步驟6-化合物Sn-CDTS的合成

將Br-CDTS(0.11 g，0.099 mmol)置於100 mL的雙頸瓶中，抽真空並烤瓶反覆3次，注入無水四氫呋喃(10 mL)，接著在-78℃(以丙酮和液態氮混合)慢慢滴入叔丁基鋰(t-BuLi，1.6 M，0.5 mL，0.8 mmol)，在-78℃下持續反應1小時，在-78℃下加入三甲基氯化錫(chlorotrimethylstannane，1.0 M，1.0 mL，1.0 mmol)後，回到室溫反應15小時，加水終止反應，減壓濃縮除去有機溶劑，用乙醚(50 mL，三次)和純水(50 mL)萃取，收集有機層並用硫酸鎂除水，減壓濃縮除去有機溶劑，得到淡橘色黏稠物Sn-CDTS(0.12 g，產率95%)。

[實驗例3聚合物(poly(carbazole-dithienopyrrolo-fused-dithiophene)(PCDTPF DT)的合成)]

合成步驟

將Sn-CDTP(240.0 mg，0.209 mmol)、2,5-dibromothieno[3,2-b]thiophene 6(62.4 mg，0.209 mmol)、tris(dibenzylideneacetone) dipalladium(9.6 mg，0.01 mmol)與tri(2-methylphenyl) phosphine(25.5 mg，0.084 mmol)置於50 mL的單頸瓶中，注入預先用氮氣除氧過的氯苯(5 mL)，持續用氮氣除氧10分鐘，再加裝上迴流管移至聚焦式微波合成儀進行微波聚合，聚合條件為在270 watt，180℃下進行50分鐘的微波聚合，接著依序加入end-capping 2-(tributylstannyl)thiophene(39.0 mg,0.105 mmol)在270 watt，180℃下進行10分鐘的微波反應以及2-溴噻吩(18.4 mg，0.113 mmol)同樣條件下反應，之後用甲醇200 mL做再沉澱，重力過濾收集固體，以丙酮做連續萃取一天，正己烷一天，將固體再溶於四氫呋喃中，加入5當量的Si-Thiol(43.2 mg，0.05 mmol)及磁石攪拌進行除金屬12小時，重力過濾掉Si-Thiol後，再進行再沉澱(甲醇)，過濾後得到黑綠色固體130 mg，產率65%。

[實驗例4聚合物(poly(carbazole-dithienosilolo-fused-dithiophene)(PCDTSFDT)的合成)]

合成步驟

將Br-CDTS(109.3mg，0.099 mmol)、2,5-bis(trimethylstannyl)thieno[3,2-b] thiophene 7(46.0 mg，0.099 mmol)、tris(dibenzylideneacetone) dipalladium(4.5 mg,0.005 mmol)與tri(2-methylphenyl) phosphine(12.0 mg,0.04 mmol)置於50 mL的單頸瓶中，注入預先用氮氣除氧過的氯苯(4 mL)，持續用氮氣除氧10分鐘，再加裝上迴流管移至聚焦式微波合成儀進行微波聚合，聚合條件為在270 watt，180℃下進行50分鐘的微波聚合，接著依序加入end-capping 2-(tributylstannyl)thiophene(18.4 mg，0.05 mmol)在270 watt，180℃下進行10分鐘的微波反應以及2-溴噻吩(8.7 mg，0.054 mmol)於同樣條件下反應，之後用甲醇200 mL做再沉澱，重力過濾收集固體，以丙酮做連續萃取一天，正己烷一天，最後正己烷/四氫呋喃(15:1)一天，將固體再溶於四氫呋喃中，加入5當量的Si-Thiol(21.6 mg，0.025 mmol)及磁石攪拌進行除金屬12小時，重力過濾掉Si-Thiol後，再進行再沉澱(甲醇)，過濾後得到墨綠色固體55 mg，產率51%。

有機半導體材料特性測試

[化合物CDTS以及化合物CDTP]

圖2是化合物CDTS以及化合物CDTP溶在甲苯中的吸收光譜。表一是化合物CDTS以及化合物CDTP溶在甲苯中的最大吸收波長。表二是化合物CDTS以及化合物CDTP的最高佔有分子軌道(Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO)的能量、最低未佔有分子軌道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，LUMO)的能量、E_g ^a(HOMO與LUMO的能量差)以及E_g ^opt的測試結果。詳言之，E_g ^op是由吸收的起始波長位置推算HOMO與LUMO的能量差，而E_g ^opt為1240/吸收起始波長的值。

[聚合物PCDTSFDT以及聚合物PCDTPFDT]

圖3是化合物PCDTSFDT以及化合物PCDTPFDT在固態薄膜中的吸收光譜。表三是化合物PCDTSFDT以及化合物PCDTPFDT在固態薄膜中的最大吸收波長。表四是化合物PCDTSFDT以及化合物PCDTPFDT的最高佔有分子軌道(Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO)的能量、最低未佔有分子軌道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，LUMO)的能量、E_g ^a(HOMO與LUMO的能量差)以及E_g ^opt的測試結果。

薄膜電晶體的評價

為說明本發明之薄膜電晶體使用前述有機半導體材料的功效，以下將列舉實例作為說明。在此，使用的元件結構如圖1A所示，其中自組裝單分子層的材料為octadecyltrichlorosilane(OTS)，源極以及汲極的材料為金(Au)電極。實例1的薄膜電晶體所使用的有機半導體材料為化合物PCDTSFDT。實例2的薄膜電晶體所使用的有機半導體材料為化合物PCDTPFDT。

圖4為實例1的薄膜電晶體的汲極/源極電流(I_DS)對汲極/源極電壓(V_DS)的關係圖。由圖4可以看出I_DS隨V_DS增加而增加的區域為線性區，I_DS不隨V_DS增加而增加的區域為飽和區。輸出電導(output conductance，g)表示如下：

g=(△I_DS/△V_DS)

由輸出電導可以看出薄膜電晶體輸出功率的能力，當g值愈大，則代表輸出能力愈高。此外，由曲線在X軸交會的點可以看出有機半導體材料與汲極/源極的接觸電阻值，理想值為0。當交會點越往右(即X值越負)代表接觸電阻越大。

圖5為實例1的薄膜電晶體的汲極/源極電流平方根((I_DS)^1/2(A)^1/2)以及汲極/源極電流(I_DS)對閘極/源極電壓(V_GS)的關係圖，其中源極電壓(V_DS)為-60 V。請參考圖5，詳言之，汲極/源極電流於飽和區的計算公式如下所示：

其中，I_DS為源極/汲極電流，μ為遷移率(mobility)，C_ox為介電層產生的電容值，W為通道(channel)寬度，L為通道長度，V_GS為閘極電壓，V_th為薄膜電晶體的起始電壓。利用(I_DS)^1/2對(V_GS)^1/2作圖後所得之方程式中，斜率可以推算出電荷遷移率，與x軸的截距為起始電壓。

圖6為實例2的薄膜電晶體的汲極/源極電流(I_DS)對汲極/源極電壓(V_DS)的關係圖。圖7為實例2的薄膜電晶體的汲極/源極電流平方根((I_DS)^1/2(A)^1/2)以及汲極/源極電流(I_DS)對閘極/源極電壓(V_GS)的關係圖，其中源極電壓(V_DS)為-60 V。

表五為實例1之薄膜電晶體的電荷遷移率(hole mobility)、開啟電流與關閉電流比值(I_on/off)以及臨界電壓(threshold voltage，V_T)的測試結果。

表五

一般而言，高分子型有機半導體材料的電荷遷移率達到0.05(cm²/Vs)以上，即表示其具有良好的電荷傳輸效果。由表五可知，實例1的電荷遷移率為0.063(cm²/Vs)，因此本發明之高分子有機半體導材料確實具有良好的電荷傳輸效果。

綜上所述，本發明之薄膜電晶體採用具有七環結構的有機半導體材料，此七環結構具有良好的共平面特性，有助於電荷的傳輸，因此能夠有效提升本發明之薄膜電晶體的電荷遷移率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100a、100b．．．薄膜電晶體

102．．．基板

104．．．閘極

106．．．介電層

108．．．自組裝單分子層

110．．．有機半體導層

112．．．源極

114．．．汲極

圖1A是本發明一實施例之薄膜電晶體的剖面示意圖。

圖1B是本發明另一實施例之薄膜電晶體的剖面示意圖。

圖2是化合物CDTS以及化合物CDTP溶在甲苯中的吸收光譜。

圖3是化合物PCDTSFDT以及化合物PCDTPFDT在固態薄膜中的吸收光譜。

圖4為實例1的薄膜電晶體的汲極/源極電流(I_DS)對汲極/源極電壓(V_DS)的關係圖。

圖5為實例1的薄膜電晶體的汲極/源極電流平方根((I_DS)^1/2(A)^1/2)以及汲極/源極電流(I_DS)對閘極/源極電壓(V_GS)的關係圖。

圖6為實例2的薄膜電晶體的汲極/源極電流(I_DS)對汲極/源極電壓(V_DS)的關係圖。

圖7為實例2的薄膜電晶體的汲極/源極電流平方根((I_DS)^1/2(A)^1/2)以及以及汲極/源極電流(I_DS)對閘極/源極電壓(V_GS)的關係圖。

100a．．．薄膜電晶體

102．．．基板

104．．．閘極

106．．．介電層

108．．．自組裝單分子層

110．．．有機半體導層

112．．．源極

114．．．汲極

Claims (16)

1. 一種薄膜電晶體，包括：一閘極、一源極以及一汲極；以及一有機半導體層，位於該閘極與該源極之間以及該閘極與該汲極之間，其中該有機半導體層包含具有式1至式5所示之化學式其中之一的有機半導體材料： 其中X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體，其中R₁以及R₂包括：
3. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體，其中該有機半導體材料包括： 其中EH表示2-乙基己基(2-ethylhexyl)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體，其中該有機半導體材料包括： 其中EH表示2-乙基己基(2-ethylhexyl)。
5. 一種薄膜電晶體，包括：一閘極、一源極以及一汲極；以及一有機半導體層，位於該閘極以及該源極之間以及該閘極與該汲極之間，其中該有機半導體層包含具有式6至式10所示之化學式其中之一的有機半導體材料： 其中n為2～10000的正整數；X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或 A表示下列化學式其中之一： 其中Z為O、S或Se；R₃為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或是H。
6. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜電晶體，其中R₁以及R₂包括：
7. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜電晶體，其中該有機半導體材料包括： 其中n為2～10000的正整數。
8. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜電晶體，其中該有機半導體材料包括： 其中n為2～10000的正整數。
9. 一種有機半導體材料，具有式1至式5所示之化學式其中之一： 其中X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或
10. 如申請專利範圍第9項所述之有機半導體材料，其中R₁以及R₂包括：
11. 如申請專利範圍第9項所述之有機半導體材料，包括： 其中EH表示2-乙基己基(2-ethylhexyl)。
12. 如申請專利範圍第9項所述之有機半導體材料，包括： 其中EH表示2-乙基己基(2-ethylhexyl)。
13. 一種有機半導體材料，具有式6至式10所示之化學式其中之一： 其中n為2～10000的正整數；X表示C、Si或Ge；Y表示C、Si或Ge；R₁以及R₂各自為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或 A表示下列化學式其中之一： 其中Z為O、S或Se；R₃為具有3～22個碳的直鏈烷基、具有3～22個碳的側鏈烷基或是H。
14. 如申請專利範圍第13項所述之有機半導體材料，其中R₁以及R₂包括：
15. 如申請專利範圍第13項所述之有機半導體材料，包括： 其中n為2～10000的正整數。
16. 如申請專利範圍第13項所述之有機半導體材料，包括： 其中n為2～10000的正整數。