专利名称：在表面上构图纳米线以制造纳米尺寸电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及在衬底表面上淀积纳米线的方法。
背景技术：
在微电子领域，不断需要开发出较小的器件元件，其中该较小的器件 元件可以以最低可能的失效率被方便而又廉价地重复制造。在本领域内公
知用于制造集成电路(IC)的光刻技术。然而，器件越小，难度就越大，
结果，制造越昂贵。此外，在制造分子尺寸的半导体时，光刻方法由于分 辨率和对准所施加的光刻约束而失败。因此，希望通过使用驱动力的技术
制造IC，该驱动力促使电路以希望的方式组装(电子电路的自组装)。
一维纳米结构，例如纳米线，是用于有效输运电子的最小公知尺寸和 用于纳米尺寸电子学的层次组装的潜在工具。因此，未来的方法包括^f吏用 导电或半导电的纳米线作为用于大面积电子和光电子器件的构建模块。最
近，因为其作为纳米、微电机械(MEM)、与纳电机械NEM器件应用中 的构建模块的潜在重要性，纳米线的制造已备受关注。例如，现有的方法 建议在构建纳计算系统中使用由例如硅(Si) 、 Si-Ge、 InP、和GaN的材 料形成的各种半导体纳米线。金属纳米线具有作为互连的潜在重要性，而 且纳米线的尖端^f吏其可有效地用于场发射的目的。
公知用于将基本上一维的微物体(object)自组装到衬底上的不同方 法。第一自组装技术通过施加电场或磁场实现物体的构图。预先制造衬底 的电或/^接触。通过增加外部电场或磁场，可以将物体对准或设置在衬底 的特定的区域中。
另一种自组装技术利用流体对准，其中采用匹配^皮蚀刻到衬底中的受体位置或"孔"的一维物体。物体悬浮在分布在衬底上的载液中并在液体 流的帮助下落向受体位置。该组装方法背后的驱动力是流体的剪切力。为 了控制流动方向，可以设计微通道。
Yu Huang, Xiangfeng Duan， Qingqiao Wei和Charles M. Lieber在 2001年第291期的Science的630 - 633页中描述了将一维纳米结构定向组 装到功能网络中。通过联合流体对准与表面构图技术将纳米线组装到平行 阵列中。半导电纳米线通过激光辅助催化生长合成并悬浮在乙醇溶液中。 通过使悬浮液(suspension)经过在聚二甲基珪氧烷模与平坦衬底之间形 成的流体通道结构来获得组装的阵列。可分别利用单独的和顺续交叉的流 获得平行和交叉的阵列。该文件没有教导使用微接触印刷("压印 (stamping)")在衬底的表面上形成结合(binding)图形，同时允许对 准衬底上的纳米线。
另一种自组装技术利用机械拉伸。根据该方法，可使用其沿拉伸聚合 物的方向的纵轴来取向并入到聚合物膜的 一维物体。
另一种自组装技术利用表面相互作用。为了获得改性，可以将衬底表 面构图为具有不同化学官能度和/或正/负电荷的区域。由此，例如，可以 将衬底构图为疏7K/亲水区域或构图为具有正和/或负电荷的区域。通过化 学相互作用、静电力或生物分子相互作用，可以将同样具有改性的表面的 微物体构图到选捧的区域中。
另一种自组装技术利用兰慕尔-布罗吉(Langmuir-Blodgett)相互作 用(LB技术)。可以用有机分子(例如，连接有长烷基链)官能化一维 物体的表面，然后将物体M到适当的溶剂中。此*液可以逐滴散落到 面下相(subphase)表面上。物体在空气-水界面上形成了緩慢压缩的单层。 可以在压缩过程期间/之后，将该单层转移到另一衬底上。 一维物体可以通 过该方法对准。
另一种自组装技术利用电纺丝(electrospining)。根据该方法， 一维 物体与聚合物溶液混合以获得黏弹性的可纺溶液。电纺丝技术基于静电力。
由于静电引起的不稳定性而经历高度扩展的聚合物溶液的喷射来形成细纳
7米纤维。 一维纳米结构首先通过汇流对准并接着通过高压电纺喷射。
另 一种自组装技术利用原位(in situ )生长。通过使用模板例如DNA、 纳米孔或梯边或通过施加外部电场，可以控制一维纳米结构的生长位置和/ 或生长方向。
US 2004/0061104 Al公开了一种用于形成集成电路(IC)的方法，其 中有机半导体^:晶在有机半导体器件中作为有源沟道。该方法包括提供具 有这样的表面的衬底，该表面具有位于其上的附着位置的预选图形并能够 附着有机半导体的微晶。该文件没有教导使用樣t接触印刷("压印")在 衬底的表面上形成半导体图形。
未公开的共同待审查的美国申请No. 11/353,934公开了 一种使用至少 一种晶体化合物构图衬底表面的方法，包括在衬底表面上淀积能够结合到 衬底表面并能够结合至少一种晶体化合物的至少一种化合物(Cl)和/或能 够结合到衬底表面并防止结合晶体化合物的至少一种化合物(C2)。
才艮据现有^t术的构图方法显示出了下列缺点中的至少一个
-高成本和/或低产量(例如，为了通过施加的电场或磁场对准物体，
通过公知的构图技术预先制造衬底所必需的电或磁接触。制造分子尺度的 村底图形包括用于形成村底图形的复杂和昂贵的技术例如光或电子束光 刻。)
-复杂性(例如，为了通过原位生长构图，需要若干工艺步骤和/或专 门的4义器i殳备)
-不具通用性(例如，对表面特性(化学、电、磁改性)和微物体的 尺寸的高要求；通常，难以在不改变其特性的情况下功能化纳米线)
-对于物体间的间距和/或物体取向具有较弱的控制(尤其是通过利用 机;MUi伸、磁场的自组装)
-大多数技术不能获得纳米线图形的层次组织；例如， 一维物体仅可 以通过表面相互作用和机拔拄伸沿 一 个方向对准。
-某些技术基于并入不希望的材料；例如，对于通过才A^拉伸来取向 而言， 一维物体必须与聚合物混合。由此，难以在不分离聚合物的情况下直接将获得的对准的纳米线并入到电子器件。
发明内容
在第一方面中，本发明提供了 一种在村底的表面上淀积纳米线的方法，
包括以下步骤
-使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够 结合所述纳米线的至少一种化合物(Cl)接触以在所述衬底的所^面上 提供结合位置的图形和/或使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬 底的所ii^面并能够防止结合所述纳米线的至少一种化合物(C2 )接触以 在所述衬底的所ii^面上提供非结合位置的图形，以及
-使所述衬底的所述表面与液体媒质(medium)中的纳米线的悬浮液 接触以使所述施加的纳米线的至少一部分结合到被(Cl)覆盖和/或未被 (C2)覆盖的所述衬底的所*面的至少一部分。
第一实施例是一种方法，包括以下步骤
(a) 提供印模(stamp ),所述印模具有这样的表面，所W面包括 限定印痕(indentation )图形的在其中形成的多个印痕，所述印痕邻接压 印表面并限定压印图形，
(b) 使用至少一种化合物(Cl)涂敷所述压印表面，
(c) 使所述衬底的表面的至少一部分与所述压印表面接触，以允许在 所述衬底上淀积所述化合物(Cl)，
(d) 去除所述压印表面以在所述衬底的所述表面上提供结合位置的
图形，
(e) 将所述纳米线的悬浮液施加到所述衬底的所述表面，以使所B 加的纳米线的至少一部分结合到所述衬底的所"面上的所述结合位置的 至少一部分。
可以不改性在步骤(d)中获得的所述衬底的自由表面区域，或可以， 例如，用能够结合到所述衬底的所ii^面并能够防止结合所述纳米线的至 少一种化合物(C2 )来涂覆该自由表面区域。本发明的第二实施例为一种方法，包括以下步骤
(a) 提供印模，所述印模具有这样的表面，所W面包括限定印痕图 形的在其中形成的多个印痕，所述印痕邻接压印表面并限定压印图形，
(b) 使用至少一种化合物(C2)涂敷所述压印表面，
(c) 使所述村底的表面的至少一部分与所述压印表面接触，以允许在 所述衬底上淀积所述化合物(C2 )，
(d )去除所述压印表面以在所述衬底的所述表面上提供防止结合纳 米线的位置的图形，
(e)将所述纳米线的悬浮液施加到所述衬底的所述表面，以使所g 加的纳米线的至少一部分结合到未被(C2)覆盖的所述衬底的所ii^面的 至少一部分。
可以不改性在步骤(d)中获得的所述衬底的自由表面区域，或可以， 例如，用能够结合到所述衬底的所a面并能够结合所述纳米线的至少一 种化合物(Cl)来涂敷该自由表面区域。
在另一方面中，本发明提供了一种方法，还包括以下步骤 -使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够 结合至少一种有机半导电化合物(S)的至少一种化合物(C3)接触和/或 使所述村底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所i^面并能够防止结 合化合物(S)的至少一种化合物(C4)接触，
的至少一部分能够结合到被(C3)覆盖和/或未被(C4)覆盖的所述衬底 的所述表面的至少一部分。
在优选的实施例中，所述化合物(C3)选自化合物(Cl)和(C2)。 在另 一优选的实施例中，所述化合物(C4)同样选自化合物(Cl)和(C2 )。
在另一方面中，本发明提供了一种包括在衬底上提供纳米线的步骤的 制造电子器件的方法，其依次包括以下步骤
-使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够 结合所述纳米线的至少一种化合物(Cl)接触以在所述衬底的所述表面上说明书第6/32页
提供结合位置的图形和/或使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬
底的所i^面并能够防止结合所述纳米线的至少一种化合物(C2 )接触以 在所述衬底的所^面上提供非结合位置的图形，以及
-使所述衬底的所述表面与液体媒质中的纳米线的悬浮液接触以使所 述施加的纳米线的至少一部分能够结合到被(Cl)覆盖和/或未被(C2) 覆盖的所述衬底的所ii^面的至少一部分。
图la和图lb示出了在用十六烷硫醇(hexdecane thiol)构图的Au 村底(100xl00iim平方)上的用巯基十一烷酸(mercaptoundecanoic acid ) 包覆的Ag纳米线(长度6 ju m,直径约250nm);具有随机取向的金属纳 米线的图形可用作导电电极；构图的半导电纳米线网络可用于制造FET;
图2示出了在用十六烷硫醇(构图的线条的宽度=0.834jam)构图的 Au衬底上的用巯基十一烷酸包覆的Pd纳米线(长度6 jLi m，直径250nm ); 即，线条的宽度小于纳米线的长度(纵轴)；纳米线被衬底上的亲水图形 限定并与其对准；
图3示出了在用十六烷硫醇(构图的线条的宽度-0.834jam)构图的 TiC)2表面上的用巯基十一烷酸包覆的Pd纳米线；使用微接触印刷用十六 烷硫醇构图Au衬底；然后通过使用十六烷硫醇作为掩模蚀刻掉暴露的Au 表面，这导致交替的Ti02线条和十六烷硫醇线条；然后将纳米线施加到衬 底；
图4a示出了用十六烷石克醇线条以20 y m构图的Au衬底； 图4b示出了在施加了由巯基十一烷酸包覆的Ag纳米线后的图4a的 衬底；
图5a和5b示出了在用十六烷硫醇(线条宽度-2ium)构图的Au衬 底上用巯基十一烷酸包覆的Pd納米线(长度6pm，直径250nm);
图6示出了用巯基i"一烷酸包覆的Ag纳米线和铜酞菁晶体构图的Au 净f底(lOOx lOOiam平方的十六烷石危醇)；
ii图7示出了用十六烷硫醇(线条宽度=2 n m )构图的Au衬底上的Pd/ 巯基十一烷酸纳米线(长度6|im，直径250nm);在第一次构图之后， 通过加热去除十六烷硫醇；然后沿与之前的印刷垂直的方向重新将2nm 的十六烷硫醇线条微接触印刷到村底上；然后可以通过蚀刻掉暴露的Au 区域制造2jnm的成条(lined)的"电极，，；
图8a描绘了层次自组装的概念方案；
图8b示出了由在用十六烷石克醇(线条宽度-2iLim)处理过的Au衬 底上通过图8a的方案获得的纳米线的图形；
图9a示出了在用十六烷硫醇和3 -巯基一 1 —丙磺酸的钠盐构图的Au 衬底上的Pd/巯基十一烷酸纳米线(长度6 n m，直径约250nm );带负电 荷的纳米线可以,皮构图到具有20jim的S03—NaV20Mm的十六烷石克醇图 形的衬底的带负电荷的SO,Na+区域；
图9b示出了在用3-巯基-1-丙磺酸的钠盐(20ym平方)和十六 烷石克醇构图的Au衬底上的Pd/巯基十一烷酸纳米线(长度6pm，直径 250nm)的光学显微照片；带负电荷的纳米线可以构图到衬底的带负电荷 的SO/Na+区域中；插图示出了同一衬底上的构图的纳米线的扫描电子显 微镜图像；
图10a描绘了在去除之前使用流体媒质稀释的衬底上的纳米线悬浮
液；
图10b和10c示出了如果在去除之前用大量的水稀释纳米线悬浮液， 就不会观察到纳米线的图形；
图lla描绘了用于由聚(3-乙基蓉吩)制造OFET的方案(S和D分 别对应源极和漏极)；以及
图llb(根据本发明)和图11c示出了由聚(3-乙基漆吩)获得的OFET 的晶体管性能。
具体实施例方式
出于本申请的目的，术语"纳米线，，通常指任何细长的导电或半导电的材料，其纵向范围大于横向范围。直径(横截面尺寸、宽、宽度)优选
不大于1000nm，更加优选不大于500nm,最好不大于300nm。纵向范围 (长度)优选至少500nm，更加优选至少1000nm (lpm)，最好至少2 jim。优选纳米线具有大于5的纵横比(长度:宽度)，优选大于IO，最好 大于20。纳米线的横截面可以具有任意形状，包括但不局限于圆形、方 形、矩形、椭圆形和管形。也包括规则和不规则的形状。
各种纳米线都适合在本发明中使用。原则上，可以采用任何能够形成 纳米线的导电或半导电材料。适合的材料包括金属，优选周期表的8、 9、 10或11族的金属，例如，Pd、 Au、 Cu。优选的导电材料具有低于约l(T3 欧姆米的电阻率，更优选低于约10-4欧姆米，而最优选低于约10"或10_7 欧姆米。
适用于纳米线的材料还包括半导体，例如，金刚石(C)、硅(Si)、 锗(Ge )、碳化硅(SiC )、珪锗化物(SiGe )、锑化铝(AlSb )、砷化 铝(AlAs )、氮化铝(A1N)、磷化铝(A1P)、氮化硼(BN)、砷化硼 (BAs )、锑化镓(GaSb )、砷化镓(GaAs )、氮化镓(GaN )、磷化 镓(GaP )、锑化铟(InSb )、砷化铟(InAs )、氮化铟(InN )、磷化 铟(InP)、砷化铝镓(AlGaAs、 AlxGa，-xAs )、砷化铟镓(InGaAs、 Ii^Gat —xAs)、锑化铝铟(AlInSb)、氮砷化镓(GaAsN)、磷砷化镓(GaAsP)、 氮化铝镓(AlGaN)、磷化铝镓(AlGaP )、氮化铟镓(InGaN)、锑砷 化铟(InAsSb )、锑化铟镓(InGaSb )、磷化铝镓铟(AlGalnP，也作InAlGaP、 InGaAlP、 AlInGaP )、磷砷化铝镓(AlGaAsP )、磷砷化铟镓(InGaAsP)、 磷砷化铝铟(AlInAsP )、氮砷化铝镓(AlGaAsN )、氮砷化铟镓(InGaAsN )、 氮砷化铟铝(InAlAsN)、锑砷氮化镓铟(GalnNAsSb)、竭化镉(CdSe )、 硫化镉(CdS )、碲化镉(CdTe)、氧化锌(ZnO)、硒化锌(ZnSe)、 硫化锌(ZnS)、碲化锌(ZnTe)、碲化镉锌(CdZnTe、 CZT)、碲化 汞镉(HgCdTe )、碲化汞锌(HgZnTe )、硒化汞锌(HgZnSe )、氯化 亚铜(CuCl)、竭化铅(PbSe)、硫化铅(PbS)、碲化铅(PbTe)、硫 化锡(SnS )、碲化锡(SnTe )、碲化铅锡(PbSnTe )、碲化铊锡(Tl2SnTe5)、锑化铊锗(Tl2GeTe5 )、碲化铋(Bi2Te3 )、磷化镉(Cd3P2 )、砷化镉(Cd3As2 )、 锑化镉(Cd3Sb2)、礴化锌(Zn3P2)、砷化锌(Zn3As2)、碲化锌(Zn3Sb2)。
此外，半导体可以包括选自p型掺杂剂和n型掺杂剂的掺杂剂。例如， 锌、镉、或镁可用于形成p型半导体，而碲、硫、硒、或锗可用作形成n 型半导体的掺杂剂。
用于合成纳米线的常规方法包括脉冲激光蒸发和化学气相淀积。 一种 用于制造半导体纳米线的技术包括氧化物辅助生长。该技术需要使用将生 长为线的特定的金属或合金的氧化物，并且需要激光烧蚀氧化物(例如， 参见Shi等"Oxide Assisted Growth and Optical Characterization of Gallium-Arsenide Nanowires" Applied physics Letters, 78， 3304 ( 2001 )以 及美国专利No. 6,313,015)。美国专利申请2004/023471描述了通过热蒸 发制备半导电晶体纳米线。金属纳米线可商业上从Nanoplex Technologies, Inc、 Mountain View，CA获得。在下列文件中公开了适合的合成方法 Science, 2001， 294， 137; J. Electranal. Chem， 2002, 522, 95-103。
为了本申请的目的，术语"结合"应该在广义上理解。该术语涵盖了
化合物(CI)和/或化合物(C2)与衬底表面之间的每一种结合相互作用， 也同样涵盖了化合物(CI)与纳米线之间的每一种结合相互作用。接合相 互作用的类型包括形成化学键(共价键)、离子键、配位(coordinative) 相互作用、范德华(van der Waals )相互作用(例如，偶极-偶极相互作用) 等及其组合。在一个优选实施例中，化合物(CI)、衬底表面和晶体化合 物之间的结合相互作用中的至少一种是附着(adhesive)相互作用。
适合的化合物(C2 )是对纳米线比对未处理的衬底或(CI)(如果存 在的话)具有更低的亲合力的化合物。如果衬底只被至少一种化合物(C2) 涂敷，那么其具有这样的关鍵的重要性，那就是(C2)与纳米线的结合相 互作用的强度和衬底与纳米线的结合相互作用的强度的差异达到足以使纳 米线基本上被淀积在未使用(C2)构图的衬底区域上的程度。如果衬底被 至少一种化合物(CI)和至少一种化合物(C2)所涂敷，那么它具有这样 的关键的重要性，那就是(CI)与纳米线的结合相互作用的强度和(C2)
14与纳米线的结合相互作用的强度的差异达到足以使纳米线基本上被淀积在
使用(Cl)构图的衬底区域上。在优选实施例中，(C2)与纳米线之间的 相互作用是排斥相互作用。为了本申请的目的，应该广义地理解术语"排 斥相互作用"，并且该术语涵盖防止将纳米线淀积在用(C2)构图的衬底 区域上的每一种相互作用。
因此，本发明提供了 一种使用至少一个自组装步骤以至少一种类型的 纳米线构图衬底表面的方法。该方法包括提供这样的表面的衬底，该表面 具有位于其上的结合位置的预选图形。结合位置能够结合到纳米线。在另 一实施例中，还使用能够结合到衬底表面上的特定区域的至少一种化合物 来改性在本发明的方法中采用的纳米线的表面的至少一部分。
由此，本发明允许衬底表面上的纳米线的组装或受控的设置。除了用 化合物(Cl)和/或(C2)构图村底表面和可选地改性纳米线的表面之夕卜， 还可以通过下列方式(除了其它的之外)来支持纳米线的对准
-选择衬底图形和纳米线的适宜的尺寸，
-施加纳米线的方法(构图时间，从^J"底去除未结合的纳米线，重复 使用化合物(Cl)和/或(C2)构图衬底和施加纳米线等等)
纳米线的对准导致，例如，跨越位于衬底中或在衬底上的接触电极之 间的距离。由此，单独的接触点可以被设置在衬底上并在这样的点之间产 生结合位置(例如，通过微印刷在这样的点之间淀积化合物(Cl))，结 合位置将吸引单个纳米线或多个对准的纳米线跨越在点之间的距离，从而 在点之间形成电通路。由此，可以在单独的电接触对之间组装单独的纳米 线或多个对准的纳米线。可以通过一次或多次重复以下步骤获得纳米线的 层次自组装(i)使衬底的限定的区域与至少一种化合物(Cl)和/或(C2 ) 接触；以及(ii)使衬底的表面与纳米线的悬浮液接触，以使纳米线的至 少一部分能够结合到被(ci)覆盖和/或未被(C2)覆盖的衬底表面的至 少一部分。由此，例如，可以形成包括多重交叉(沿第一方向的多个平行 线与沿第二方向(例如，基本上垂直)的多个平行线交叉)的交叉线设置。
根据本发明的方法可用于提供各种器件。这样的器件包括电子器件、
15光学器件、光电器件(例如，用于通讯或其它应用的半导体器件例如发光 二极管、电吸收调制器和激光器)、机械器件及其组合。根据本发明的方
法由纳米线组装的功能器件可用于制造各种IC体系结构。例如，本发明
的纳米线可以组装为纳米级版本的常规半导体器件例如二极管、发光二极
管(LED)、反相器、传感器、双极晶体管。这些可以包括单个的、自支 撑(free-standing)纳米线、交叉的纳米级线、或与其它部件结合的单个 纳米线或对准的纳米线的组合。金属纳米线可用于这些器件的连接，作为 两个器件之间或器件与外部电路或系统之间的互连。此外，具有，例如， 不同掺杂剂、掺杂水平、或掺杂剂的组合的半导电的纳米线可用于制造这 些器件。纳米线也可以具有多个区域，每个区域可以具有不同的成分。在 特定的实施例中，单个纳米线可以用作例如半导体的功能器件或功能器件 的一部分。本发明的一方面包括使用本发明的方法以用邻近的n型和/或p 型半导电部件制造电子器件。这包括任何可以用本发明的方法制造的本领 域内的一般技术人员希望使用半导体制造的任何器件。这样的器件的实例 包括但不局限于场效应晶体管(FET)、双极结晶体管(BJT)、隧道 二极管、调制掺杂超晶格、互补反相器、发光器件、光传感器件、生物系 统成像器、生物和化学探测器或传感器、热或温度探测器、约瑟芬 (Josephine)结、纳米级光源、光探测器例如偏振敏感光探测器、门、反 相器、AND、 NAND、 NOT、 OR、 TOR、和NOR、锁存器、触发器、寄 存器、开关、时钟电路、静态或动态存储器件和阵列、状态机、门阵列、 和任何其它动态或时序逻辑或包括可编程电路的其它数字器件。
由此，本发明提供了一种通过"自组装"使预先制备的和可选地表面 改性的纳米线自行组装为微电子器件的方法。通过微印刷来预先制备附着 位置的预选图形，本方法能够在衬底上制造纳米线的精细图形并且，可选 地，进一步制造器件。FET是依靠电场控制半导体材料中的沟道的形状和 导电性的晶体管。FET通常具有四个端子，称为栅极、漏极、源极和体/ 基极。FET的特定的实施例是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 和有机场效应晶体管(OFET)。本发明的另一方面涉及具有OFET阵列的衬底。优选每个OFET包括 隔离的有机半导体微晶、栅极结构、位于微晶沟道部分相对的末端的导电 的源极和漏极电极。微晶位于衬底上并且没有通过微晶材料的连续通路连 接到另一晶体管的微晶，即，不同的OFET的微晶彼此隔离。定位栅极结 构以控制微晶的沟道部分的导电性。纳米线用于连接。
本发明的又一方面涉及一种在衬底上淀积半导电纳米线网络用于晶体 管应用的方法。
在衬底上自组装纳米线的主要驱动力，例如分子与分子以及分子与衬 底表面的局部结合相互作用，是原子尺度的。使用本发明的方法，不需要 使用用于在衬底上定位纳米线的流体对准或微流体通道。此外，不需要使 用电场或磁场向衬底施加纳米线。
根据本发明的方法具有以下优点
a )本方法通常可用于对准不同材料的一维物体而不管它们的尺寸、表 面性质和形态。物体不必具有特殊的电或磁特性。
b )本方法能够实现高产量，因为关键步骤(压印和滴铸(dropcasting)) 是高产量方法。
c) 本方法简单而成本低(不需要复杂的设计而且可重复使用贵重的纳 米线悬浮液)。
d) 可以实现纳米线的对准(例如，通过选择具有适宜的形状的图形 和具有适宜的尺寸的纳米线)。
e) 可以实现层次组织(可以多次构图衬底和对准纳米线。由此，可以 获得沿不同方向对准的纳米线。)。
f) 并入了较少的杂质(在大多数情况下，水可以用作液体媒质。基本 上不需要采用例如聚合物的其它媒介用于纳米线的自组装。)。
g) 环境友好(没有使用会造成环境污染的物质。)。 任何允许用至少一种化合物(Cl )构图其表面的材料都可以用作衬底。
优选的衬底选自适合于制造半导体器件的材料。适合的衬底包括，例如， 金属(优选周期表中8、 9、 10或11族的金属，例如，Au、 Ag、 Cu)、氧化材料(例如玻璃、石英、陶瓷、Si02)、半导体(例如，掺杂的Si、 掺杂的Ge)、金属合金(例如，基于Au、 Ag、 Cu等等)、半导体合金、 聚合物(例如，聚氯乙烯、聚烯烃、如聚乙烯和聚丙烯、聚酯、含氟聚合 物、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚烷基(甲基)丙烯酸脂、聚苯乙烯、及其 混合物与复合物)、无机固体(例如，氯化铵)，及其组合。取决于希望 的应用的要求，衬底可以是具有弯曲或平面几何形状的挠性或非挠性的固 体衬底。
用于半导体器件的典型衬底包括基体(matrix)(例如，石英或聚合 物基体)以及可选的介质顶层(例如，Si02)。衬底通常也包括例如FET 的漏极和源极电极的电极，其通常位于村底上(例如，淀积在介质顶层的 不导电的表面上)。衬底通常还包括典型地位于介质顶层(即，栅极介质) 之下的FET的导电栅极电极。当然，衬底还可以包括通常在半导体器件或 IC中采用的部件，例如绝缘体、电阻结构、电容结构、金属线路(track) 等等。
化合物(Cl) 一般包括至少一个能够与衬底表面相互作用的官能团以 及至少一个能够与纳米线材料相互作用的官能团。能够与衬底表面相互作 用的官能团可以与能够与纳米线材料相互作用的官能团相同。可选地，化 合物(Cl)可以包括两种不同种类的官能团， 一种用于与衬底相互作用而 另 一种用于与纳米线相互作用。
在下列内容中，术语"烃基团"包括烷基基团、环烷基基团、杂环烷 基基团、芳基基团、杂芳基基团及其组合。
在下列内容中，术语"烷基"包括直链和支链烷基基团。这些基团优 选为直链或支链d-C2。-烷基基团、更加优选为d-dr烷基基团，特别优 选为d-Cs-烷基基团而最优选d-Cr烷基基团。烷基基团的实例具体而言 为甲基、乙基、丙基、异丙基、n-丁基、2-丁基、仲丁基、叔丁基、n-戊 基、2-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1，2-二甲基丙基、l，l-二甲基丙基、 2，2-二曱基丙基、l-乙基丙基、n-己基、2-己基、2-甲基戊基、3-曱基戊基、 4-曱基戊基、1,2-二曱基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二曱基丁基、l，l-二甲基丁基、2，2-二甲基丁基、3，3-二甲基丁基、1，1,2-三甲基丙基、1，2，2-三甲 基丙基、l-乙基丁基、2-乙基丁基、l-乙基-2-甲基丙基、n-庚基、2-庚基、 3-庚基、2-乙基戊基、l-丙基丁基、n-辛基、2-乙基己基、2-丙基庚基、壬
基、癸基。适合的较长链的Cs-C3Q-烷基或Cs-C30-链烯基基团为直链和支
链烷基或链烯基基团，例如，辛基(亚辛基)、壬基(亚壬基)、癸基(亚癸基)、 十一烷基(亚十一烷基)、十二烷基(亚十二烷基)、十三烷基(亚十三烷基)、 十四烷基(亚十四烷基)、十五烷基(亚十五烷基)、十六烷基(亚十六烷基)、 十七烷基(亚十七烷基)、十八烷基(亚十八烷基)和十九烷基(亚十九烷基)等。 术语"烷基"和"亚烷基"包括被取代的烷基基团，其通常可以连接 有选自环烷基、芳基、杂芳基(hetaryl)、离素、羟基、巯基、NE^2、 NE^2e"、 COOH、羧酸酯、-80311和磺酸酯的1、 2、 3、 4或5个取代 基，优选具有l、 2或3个取代基而特别优选具有1个取代基。
"环烷基"优选为cvcv环烷基，例如环戊基、环己基、环庚基或环辛基。
为了本发明的目的，术语"杂环烷基，，包括通常具有4到7个，优选 为5或6个环原子的饱和脂环族基团，其中1或2个环碳原子被选自元素 氧、氮和石克的杂原子取代，而且其可以被有选择地取代。在取代的情况下， 这些杂脂环族基团可以携带1、 2或3个，优选为1或2个，特别优选为1 个选自烷基、芳基、COORa、 COO-M+和NE^2的取代基，优选烷基。
可能被提及的杂脂环族基团的实例为吡咯烷基、哌咬基、2，2,6，6-四 甲基派咬基、咪唑烷基、吡峻烷基、唑烷基、吗啉基(morpholidinyl)、 镶唑烷基、异塞唑烷基(isothiazolidinyl)、异噁唑烷基(isoxazolidinyl)、 p底秦基、四氩痿汾基(tetrahydrothiophenyl )、 四氢吹喃基 (tetrahydrofuranyl)、四氢他喃基和二氧杂环己烷基(dioxanyl)。
"芳基"包括未取代的和取代的芳基基团并优选为苯基、甲苯基、二 甲苯基、菜基、萘基、药基、蒽基(anthracenyl)、菲基(phenanthrenyl)、 四并苯基(naphthacenyl)，而特别优选为苯基、甲苯基、二甲苯基或菜基。"杂芳基"优选为吡咯基、吡唑基、咪喳基、吲哚基、呻唑基、吡啶
基、喹啉基(quinolinyl)、吖咬基、峻溱基、嘧咬基或吡溱基。
基团NE^2优选为N，N-二曱基^tJ^、 N，N-二乙基絲、N，N-二丙基氨 基、N，N-二异丙基氨基、N，N-二-正丁基氨基、N，N-二叔丁基氨基、N，N-二环己基氨基或N，N-二苯基氨基。
面素为氟、氯、溴或硤。
在第一优选的实施例中，化合物(Cl)通过共价相互作用接合到衬底 表面和/或接合到纳米线。根据该实施例，化合物(Cl)包括能够与衬底和 /或纳米线的互补官能团反应的至少一个官能团。在本发明的上下文中，"互 补官能团"的意义为能够基于形成共价键相互反应的官能团对。优选地， 互补官能团在缩合或加成反应中相互反应。
用于共价相互作用的适合的官能团优选选自羟基、伯和仲M、巯基、 羧酸、羧酸脂、羧酰胺、羧酸酐、磺酸、磺酸酯、异氰酸酯、封闭异氰酸 酯、氨基甲酸乙酯、尿素、醚和环氧基团。
适用于反应的对的实例为一方面是具有活性氢原子的化合物，该化合 物选自例如包含乙醇、伯和仲胺、和巯基基团的化合物，而另一方面，是 具有选自羧酸、羧酸脂、酰胺、酸酐、异氰酸酯、氨基甲酸乙酯、尿素、 乙醇、醚和环氡基团的与之反应的基团的化合物。适合的对的又一实例为 包含环氧基团(一方面)和羧酸基团(另一方面)的化合物。通常互补对 的哪个官能团携带化合物(Cl)以及衬底或纳米线材料都不是关键的。
表1列出了适宜的互补官能团对。表l:互补官能团
反应基团R异氰酸酯(甲基)丙烯酸酯 /乙烯基-SH-NH2-OH-GHO环氧
互补基团R'异氰酸酯X*XXX
(甲基)丙烯酸酯XXX
乙烯基XXX
-SHXXX X
-NH2XXX X
-OHXXX
-COOHX
环氧XXX
-CHOXX
*在存在的水中
优选地，产生的共价键选自酯键、酰胺键、磺酰胺键、亚氨基键、脒
基(amidino)键、^J^甲酸乙酯键、尿素键、硫代M曱酸乙酯键、硫脲 键、硫化物键、磺酰键、醚键和氨基键。
适合的官能团也是根本上可聚合的OC双键，除了上述(甲基)丙烯 酸酯基团之外，也包括乙烯基醚(vinylether)和乙烯基酯基团。
在第二优选的实施例中，化合物(Cl)通过离子相互作用结合到衬底 表面和/或纳米线。根据该实施例，化合物(Cl)包括能够与衬底表面和/ 或纳米线离子相互作用的至少一个官能团。
在第三优选的实施例中，化合物(Cl)通过偶极相互作用，例如，范 德华力结合到衬底表面和/或纳米线。
(Cl)与衬底之间和/或(Cl)与纳米线材料之间的相互作用优选为 吸引亲7JC-亲水相互作用或吸引疏7K-疏水相互作用。其中，亲7j^亲水相互 作用和疏水-疏7JC相互作用包括，除了其它的之外，形成离子对或氩键而且 还可以包括范德华力。亲水性和疏水性由对水的亲合力决定。主要的亲水 化合物或材料表面与水并且通常与其它亲水化合物或材料表面具有高水平
的相互作用，然而，主要的疏7jC化合物或材料不会被水和水成液润湿或只 是轻微润湿。用于评估衬底表面的亲7JC/疏水特性的适合的测量是测量各自 表面上的水的接触角。根据通常的定义，"疏7jC表面"为在其上水的接触
21角>卯°的表面。"亲水表面"为在其上水的接触角<90°的表面。用亲水 基改性过的化合物或材料表面比未改性的化合物或材料具有更小的接触 角。用疏水基改性过的化合物或材料表面比未改性的化合物或材料具有更 大的接触角。
用于化合物(Cl)(以及(C2 )和/或纳米线)的适合的亲水基团选 自离子源的(inoiigenic)、离子的、非离子的亲7JC基。离子源的或离子的 基团优选为羧g团、磺g团、含氮基团(胺)、羧酸酯基团、磺酸酯基 团、和/或季铵化或质子化了的含氮基团。适合的非离子亲水基团为，例如， 聚环氧烷基团。用于化合物(Cl)(以及(C2)和/或纳米线)的适合的 疏水基团选自上述烃基团。这些优选为烷基、链烯基、环烷基、或芳基基 团，它们可以可选地被1，2，3，4，5或多于5个氟原子取代。
化合物(Cl)的其它适合的官能团也可以是配体基，其能够配位可以 与衬底和/或纳米线形成附加的配位键的金属离子。适合作为配体的官能团 为，例如，羧基基团、羟基基团、氨基基团、SH基团、肟基基团、醛基 基团、酮基基团和类似嘧啶、奮啉、咪唑或唑的杂环基团。
为了用过剩的官能团改性衬底的表面，可以用酸或碱活化村底。此夕卜， 可以通过氧化、用电子束辐射或通过等离子体处理来活化衬底表面。此外， 可以通过化学气相淀积(CVD)将包括官能团的物质施加到衬底表面。
用于与衬底相互作用的适合的官能团包括
—硅烷、磷酸、羧酸、和异羟肟酸包括硅烷基团的适合的化合物(Cl) 为烷基三氯珪烷，例如n-(十八烷基)三氯代硅烷(OTS);具有三烷氧^J^ 烷基团的化合物，例如三烷氧基M烷基硅烷如三乙氧基氨基丙基硅烷和 N[(3-三乙氧l^^)丙基乙二胺；三烷氧基烷基-3-缩7jc甘油基醚硅烷，例 如三乙氧基丙基-3-缩水甘油基醚珪烷；三烷氧基烯丙基珪烷，例如烯丙基 三甲氧基珪烷；三烷氧基(异氰酸烷基)硅烷；三烷氧M基(曱基)丙烯M 烷和三烷氧M基(甲基)丙烯基氨基烷，例如l-三乙氧_^基-3-丙烯氧基 丙烷。
(优选采用这些基团以结合到例如二氧化硅、氧化铝、氧化铟锌、氧化铟锡和氧化镍的金属氧化物表面。)，
-胺、膦和含硫的官能团，尤其是硫醇(优选采用这些基团以结合 到例如金、银、钯、鉑和铜的表面以及结合到例如硅和砷化镓的半导体表 面。)
在优选的实施例中，化合物(Cl)选自Cs-C3(r烷基硫醇，具体地是
十六烷硫醇。这些化合物能将纳米线施加到更加疏水的衬底例如Au以及 更加亲水的衬底例如NH4C1的表面。
在又一优选的实施例中，化合物(Cl)选自巯基羧酸、巯基磺酸及其 碱金属或铵盐。这些化合物的实例为巯基乙酸、3-巯基丙酸、巯基丁酸、 巯基辛酸、巯基十一烷酸、巯基十二烷酸、巯基十四烷酸、巯基十六烷酸、 巯基十八烷酸、巯基二十烷酸、巯基丁二酸、3-巯基-l-丙磺酸及其碱金属 或铵盐，例如，钠或钾盐。这些化合物适用于更加疏水的衬底表面的亲水 化。
在又一个优选的实施例中，化合物(Cl)选自烷基三氯代硅烷，并具 体地是n-(十八烷基)三氯代硅烷(OTS)。这些化合物能将纳米线施加到 例如Si02的更加疏水的衬底的表面。
除了在衬底上淀积所述化合物(Cl)之外，或者作为替代，可以使衬 底与至少一种化合物(C2)接触，该至少一种化合物(C2)能够结合到衬 底表面并能够与纳米线材料相互作用以防止在未被化合物(Cl)构图的衬 底区域上淀积纳米线。
根据第一实施例，化合物(C2)可以选自上述化合物(Cl)的组。特 定的化合物作为(Cl)或(C2)，取决于其与纳米线相互作用的强度。关 键是(C 1)和(C2)与纳米线的结合相互作用的强度的差异足以使纳米 线基本上淀积在用(Cl)构图的衬底区域上。
根据又一实施例，化合物(C2)选自与纳米线具有排斥亲水-疏水相 互作用的化合物。用于与某种纳米线材料的排斥相互作用的适合的官能团 为烃基团和(部分或全部为)卣代烃基团。烃基团或卣代烃基团可以是纯 粹脂肪族的或芳香族的基团，或者可以具有脂肪族和芳香族基团的组合。卣代烃可以连接有一个或多于一个(例如，2、 3、 4、 5或多于5个)的下 列卤素基团氟、氯、溴、碘或其组合。优选地，部分或全部的卤代烃为 部分或全部氟代的烃或含氯氟烃。烃或卣代烃可以可选地连接有卣素以外 的其它取代基。
如上所述，本发明在第一实施例中提供了一种用至少一种纳米线构图 衬底表面的方法，所述方法包括在村底的表面上淀积能够结合到衬底的表 面并能够结合至少一种纳米线材料的至少一种化合物(Cl)。根据该实施 例，优选结合到衬底表面的纳米线的至少90% (重量)、更优选至少95 % (重量)、尤其是至少99% (重量)，结合到了用(Cl)构图的表面区 域(而不是结合到衬底未构图的区域，或者如果存在，也不是以(C2)涂 敷的衬底区域)。
第二实施例是一种使用至少 一种纳米线构图衬底表面的方法，所述方 法包括在衬底的表面上淀积能够结合到衬底的表面并能够防止接合纳米线 材料的至少一种化合物(C2)。根据该实施例，优选结合到衬底表面的纳 米线的至少90% (重量)、更优选至少95% (重量)、尤其是至少99%
(重量)，结合到了未用(C2)构图的表面区域(即，接合到衬底未构图 的区域，或者如果存在，结合到以(Cl)涂敷的衬底区域)。
在根据本发明的方法的实施例中，采用在其至少一部分表面上具有至 少一种化合物(Cl)和/或至少一种化合物(C2)的纳米线。为了改性其 表面，可以通过公知的方法使纳米线接触至少一种化合物(Cl)和/或至少 一种化合物(C2)。优选地，纳米线与液体物质中的化合物(Cl)和/或
(C2)的溶液在混合。另外，可以采用结合剂，其基本上不会影响纳米线 的电特性。适合的液体物质可以选自无机和有机液体及其混合物。这些液 体包括7JC、非水的无机溶剂、有机溶剂例如一羟醇(monohydric alcohol)
(例如，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇)、多元醇
(polyols)(例如，乙二醇、丙三醇)、醚和乙二醇醚(例如，二乙醚、 二丁醚、苯甲醚、二氧杂环己烷(dioxane)、四氢呋喃、单-、二-、三-、 聚(亚烷基)二醇醚)、酮(例如、丙酮、丁酮、环己酮)、酯(例如，乙酸乙酯、乙二醇酯)、卣代烃(例如、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯曱烷、
二氯乙烷)、烃(例如，苯、石油醚、挥发油(ligroin)、正戊烷、己烷、 庚烷、环己烷、甲基环己烷、萘烷、芳族化合物例如苯、曱苯、二甲苯) 及上述溶剂的混合物。优选液体物质选自水、混水的有机化合物及其混合 物。可以通过例如喷(spray)、浸渍(dipping)等的常规方法，通过使 纳米线与(Cl)和/或(C2)的溶液接触来进行该处理。另一种导致形成 被涂敷的纳米线的方法是用成分(Cl)和/或(C2)制备籽溶胶，并使纳 米线接触籽溶胶(溶胶-凝胶工艺)。可以用公知的技术制造这样的溶胶。 根据本发明可以采用的另一种方法是通过去除部分溶剂、通过冷却过饱和 溶液等等来扰动溶解的成分(Cl)和/或(C2)的混合物。在本发明的方 法中，发现，例如，在纳米线上淀积化合物(Cl)和/或(C2)期间通过 泵抽(pumping)或搅动，可以有利地确保了反应溶液或反应混合物的充 分循环。
本发明的方法包括这样的步骤使衬底表面与液体媒质中的纳米线的 悬浮液接触以使施加的纳米线的至少一部分结合到村底表面的至少一部 分。
优选地，纳米材料(包括其表面层(如果存在))在25°C/1013mbar 时，在液体媒质中具有不大于10g/1，更加优选为不大于5g/1，特别地不大 于1 g/1的溶解度。
优选地，液体媒质选自水及水与至少一种混7JC有机溶剂的混合物。优 选地，水和至少一种混7&有机溶剂的混合物包括不大于20% (重量)的有 机溶剂。适合的混7JC有机溶剂为C3-Cr酮例如丙酮和甲基乙基酮、环醚例 如二氧杂环己烷(dioxane)和四氢呋喃、C广CV链烷醇例如甲醇、乙醇、 正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、多元醇及其单和二甲基醚，例如乙二 醇(glycole)、丙二醇、乙二醇单甲基醚、二甘醇、二甘醇单甲基醚、二 甘醇双甲基醚、丙三醇、C2-C3-腈例如乙腈和丙腈、二甲基亚砜、二甲基 甲酰胺、曱酰胺、乙酰胺、二曱基乙酰胺、丁内酯、2-吡咯烷酮和N-甲基 吡咯烷酮。优选作为液体媒质的是水和水与至少 一种的混合物以及至少一种d-Cr链烷醇的混合物。
在本发明的方法中使用的纳米线的悬浮液包括至少一种表面活性剂， 以稳定纳米线,。表面活性剂优选为非离子表面活性剂。然而，离子型 表面活性剂，例如，阴离子乳化剂、阴离子保护胶体、阳离子乳化剂、阳 离子保护胶体和两性离子(betainic )乳化剂同样适合。在优选的实施例中， 没有采用表面活性剂。
悬浮液中的固体含量在0.001到20% (重量)的范围内，而特别是在 0.1到10% (重量)的范围内。
稳定的悬浮液来制备纳米线的悬浮液。
为了将纳米线悬浮液施加到衬底，可以使用公知的湿施加技术，该技 术导致在衬底表面上形成悬浮液的液体层。该方法包括吸移(pipetting)、 免铸(casting)或不同的涂敷技术，例如气刮刀涂布(air blade coating)、 刀涂布(knife coating)、气刀涂布、注入、辊式涂布、凹板涂布、吻合 涂布、喷涂、旋涂或印刷方法。在吸移的情况下，纳米线的悬浮液要逐滴 添加到构图的衬底。在浇铸的情况下，要用纳米线的悬浮液充满构图的衬 底。施加的纳米线悬浮液的层厚度优选约0.05到约50mm，特别优选0.1 到10mm。
通常，纳米线在施加处理期间会自然地取向。优选地，本发明的方法 (特别是在步骤e)包括施加纳米线的悬浮液并将其与衬底表面接触足够 的时长以使施加的纳米线的至少一部分结合到表面的至少一部分，并从衬 底去除未结合的纳米线的悬浮液。接触的时间优选在30秒到12小时，更 加优选1分钟到6小时，尤其优选2分钟到2小时。可以在施加期间通过， 例如，蒸发部分的液体M，典型地通过自然蒸发来减少悬浮液的液体量。 可以利用本领域内/>知的例如加热、降压、通风等的一种或多种方法来加
速蒸发的速率。至少在完全干燥前的短期内要停止液体相的减少。优选在 悬浮液与衬底接触时，去除的液体量不大于施加的悬浮液的液体量的 50%,更优选不大于70。/。，最好不大于90%。优选地，在悬浮液的液体相被完全蒸发之前去除悬浮液(包括未结合的纳米线)。优选地，从村底去 除未结合的纳米线的悬浮液而不用液体媒质稀释。优选通过抽吸，例如， 用吸液管，从衬底排除未结合的纳米线的悬浮液。
为了获得纳米线的高度对准，优选在衬底的表面上提供包括直线结合
位置的图形，其中线条的宽度小于纳米线的长度(纵轴)。优选地，长度:
宽度的比率大于l:l，优选大于2，尤其是大于5。
在本发明的优选的实施例中，重复以下步骤一次或多次 -使衬底的限定区域与至少一种化合物(Cl)接触以在衬底表面上提
供结合位置的图形和/或使村底的限定区域与至少 一种化合物(C2 )接触以
在衬底表面上提供非结合位置的图形，以及
-使衬底的表面与液体媒质中的纳米线的悬浮液接触以使施加的纳米
线的至少一部分结合到被(Cl)覆盖和/或未被(C2)覆盖的衬底表面的
至少一部分。
优选地，在每次重复之后从衬底去除没有纳米线与其结合的化合物 (Cl)和/或化合物(C2)。通过用适宜的洗涤液体(scrub liquid)处理 衬底表面来进行去除。此外，可以通过加热去除某些化合物(Cl)和/或 (C2)。
在又一方面中，本发明提供了一种用除纳米线外的至少另一化合物构 图衬底表面的方法。
优选地，另一化合物选自晶体化合物。各种晶体化合物都适用于本发 明。原则上，在室温下形成固体结晶相的任何导电的、不导电的或半导电 的材料都可采用。优选使用至少一种有机半导体化合物(S)的微晶作为 晶体化合物。
因此，本发明提供了一种使用至少一个自组装步骤以至少一种纳米线 材料和至少一种有机半导体化合物来构图衬底表面的方法。该方法包括提 供具有这样的表面的衬底，该表面具有位于其上的结合位置的预选图形， 其中结合位置的至少一部分能够结合到半导体化合物(S)的微晶。
有利地，在本发明的方法中，可以将液体媒质中的固体半导体颗粒的
27悬浮液用于向村底的表面施加有机半导体(s)的微晶。可以在施加纳米 线之前、同时或之后施加有机半导体(s)。当然，可以以任何次序一次
或多次地重复施加纳米线和施加半导电化合物。
本发明的另一方面涉及具有OFET阵列的衬底。每个OFET包括分离 的有机半导体的微晶、栅极结构、位于微晶沟道部分相对的末端的导电的 源极和漏极电极。微晶位于衬底上但没有通过微晶材料的连续通路与另一 晶体管的微晶连接，即，不同的OFET的微晶相互隔离。设置栅极结构以 控制微晶的沟道部分的导电性。
有用的有机半导体化合物(S)基本上是本领域内的技术人员公知的 化合物。这些化合物包括并笨(acenc )例如并三苯、并四苯、并五苯、和 4皮取代的并苯。优选的并苯为红荧烯(rubrene) (5,6,11,12-四苯基丁省
(tetraphenylnaphthacene ))。本发明中用作有才几半导体的被取代的并苯 化合物优选包括选供电子取代基(例如，烷基、烷氧基、酯、羧酸酯或硫 代烷氧基(thioalkoxy))、吸电子取代基(例如，卣素、硝基或氰基)及 其组合的至少一种取代基。有用的被取代的并五苯为例如2，9-二烷基并五 苯和2，10-二烷基并五苯，其中烷基基团具有1到12个碳、2，10-二烷氧基 并五苯、和1，4,8，11-四烷氧基并五苯。美国出版的Appln. No. 2003/0100779， 和美国专利No.6，864，396中描述了适合的被取代的并五苯。其它有用的有 机半导体的实例包括二萘嵌苯、富勒烯(fulkreiies)、酞菁、寡聚噻吩
(oligothiophenes)及其被取代的衍生物。适合的寡聚噢汾为四蓉汾、五 噻吩、六噻吩、(x，w-二(d-C8)-烷基寡聚瘗吩，例如a，w-二己基四噻吩、a，co-二己基五噻吩和a，co-二己基六噻吩、聚(烷基噢吩)例如聚(3-己基噻吩)、 双(二噢汾并噢汾)、蒽并二蓉喻(anthradithiophene)和二烷基蒽并二 噻吩，例如二己基蒽并二噻吩、亚苯基-噻吩(P-T)寡聚物及其衍生物， 特别是a.co-烷基取代的亚苯基-噻吩寡聚物，例如叔丁基-P-T-T-P-叔丁基 寡聚物。其它有用的有机半导体的实例包括聚乙炔、聚亚噻吩基亚乙烯基
(polythienylenevinylene) 、 C60。特别优选copper(II)酞菁和红荧烯。 优选地，本发明的方法还包括以下步骤-将村底的限定区域与能够结合到衬底表面并能够结合至少一种有机
半导体化合物(S)的至少一种化合物(C3)接触和/或将衬底的限定区域 与能够结合到衬底表面并能够防止化合物(S)的结合的至少一种化合物 (C4)接触，
-将化合物(S)施加到衬底的表面以使施加的化合物(S)的至少一部 分结合到被(C3)覆盖和/或未被(C4)覆盖的衬底表面的至少一部分。
为了与(C3)的结合相互作用和/或与(C4)的排斥相互作用，半导 体(S)可以经过反应以引入能够产生此作用的官能团。用于共价键、离 子键、范德华力、配位和其它相互作用的适宜的官能团为成分(C2)的上 述基团。可通过，例如，通过与能够进行缩合反应或加成反应的官能团和 选自连接有与(S)的那些官能团互补的至少一种官能团的至少一种化合 物反应，可以将这些基团引入化合物(S),其中化合物还连接有能够与
(C3)和/或(C4)相互作用的至少一种官能团。在许多情况下，当能够 与衬底表面和(S)相互作用的化合物(C3)和，可选地，(C4)容易获 取时，不需要功能化半导体(S)。由此，例如，上述CVC3。-烷基硫醇(C3 ) 和特别是十六烷硫醇，能够吸引连接有烃基团例如芳环或烷基链的化合物
(S)。
优选地，化合物(C3)选自有化合物(Cl)和(C2)。特别地，化 合物(C3)对应于化合物(Cl)。
优选化合物(C4)选自有化合物(Cl)和(C2)。特别地，化合物 (C4)对应于化合物(C2)。
优选地，采用^:晶形式的有机半导体化合物(S)。出于本发明的目 的，术语"微晶"表示具有5毫米的最大尺寸的小单晶体。示例性的微晶 具有lmm或更小的最大尺寸，而优选具有更小的尺寸( 一般小于500nm， 特别是小于200nm，例如在0.01到150nm的范围内，优选在0.05到100nm 的范围内)，为了使这样的微晶能够在衬底上形成精细的图形。这里，单 独的微晶具有单独的晶畴，但是该畴可以包括一个或多个开裂，但是此开 裂不会将微晶分为多于一个的晶畴。可以通过直接的X-射线分析确定微晶的规定的(stated)颗粒尺寸和晶体特性。
半导体化合物(S)的颗粒可以是规则的或不规则的形状。例如，颗 粒可以以球形或实心球的形式或者以针的形式存在。
优选地，采用颗粒形式的有机半导体(S)，该颗粒具有至少1.05、 更优选为至少1.5，特别是至少3的长力宽度比率(L/W)。
在有机场效应晶体管(OFET)中，由单个有机半导体晶体形成的沟 道的迁移率典型地大于由多晶有机半导体形成的沟道的迁移率。高的迁移 率是因为单个晶体沟道没有晶界。晶界降低了多晶有机半导体膜形成的 OFET沟道的导电性和迁移率。
可以容易地获得具有例如约1到10微米或更大直径的有机半导体微 晶。可以通过R.A. Laudise等人在1998年的第187期Journal of Crystal Growth的第449-454页发表的"Physical vapor growth of organic semiconductors"和在1997年的第182期Journal of Crystal Growth的第 416-427页发表的"Physical vapor growth of centimeter-sized crystals of a-hexathiophene"中描述的方法来制造这样的有机半导体孩史晶。在此全部 引入Laudise等人的这两篇文章作为参考。Laudise等人描述的方法包括 在处于足以蒸发有机半导体的高温下的有机半导体衬底之上通过惰性气 体。Laudise等人描述的方法还包括逐渐冷却有机半导体与饱和的气体以 促使有机半导体微晶自然凝聚。这样有机半导体微晶也可商业获得。例如， 3000 Continental Drive-North 、 Mount Olive、 N.J. 07828-1234的BASF 乂〉 司出售其为有机半导体的颜料微晶。 一种这样的微晶由铜酞菁形成。有机 半导体微晶的易可用性使得能够构建具有高质量沟道的OFET。
优选地，使用液体媒质中的固体半导体粒子的悬浮以将有机半导体化 合物(S)的多个微晶施加到衬底表面。
优选地，半导体化合物(S)在25'C/1013mbar时，在液体媒质中具 有不大于10g/1，更加优选为不大于5g/1，特别地不大于lg/l的溶解度。
优选地，液体媒质选自水和水与至少一种混7jc有机溶剂的混合物。适 合的液体媒质为上述用于制备纳米线悬浮液的液体媒质。半导体颗粒的悬浮液可以包括至少一种表面活性剂以稳定半导体颗粒。适合的表面活性剂 如上所述。在优选的实施例中，不采用表面活性剂。半导电化合物的悬浮
液的固体含量通常在0.001到20% (重量)的范围内，更特别是在0.1到 10% (重量)的范围内。为了将有机半导体化合物的^U曰曰施加到衬底，可 以使用基于溶液的技术，例如吸移、旋涂或浸涂，即，浸渍涂敷。在吸移 的情况下，将半导体微晶的悬浮液逐滴施加到构图的村底。在旋涂的情况 下，要用半导体孩i晶的悬浮液覆盖满构图的衬底然后旋转以使衬底和悬浮 液紧密接触。在浸涂(浸渍涂敷)的情况下，将构图的衬底浸没到含有半 导体微晶的悬浮液中，优选在搅动悬浮液的情况下进行，并接着从悬浮液 中取出构图的衬底。在所有这些情况下，优选在施加之后通过用溶剂清洗 从衬底去除液体媒质。优选地，溶剂对应于用于施加微晶的悬浮液的液体 媒质。然后，典型地通过自然蒸发去除溶剂。可以通过本领域内公知的例 如加热、降压、通风等的一种或多种方法加速蒸发的速率。
在根据本发明的方法的步骤a)中，提供了印模(stamp)，所述印模 具有这样的表面，该表面包括在其中形成的限定了印痕(indentation)图 形的多个印痕，所述印痕邻接压印表面并限定压印图形。
本发明中有用的印模是本领域内公知的而且可以商业获得。通常，可 以通过将聚合材料浇铸到具有希望的图形的模具上来形成这些印模。用于 形成印模的所选择的具体材料在本发明中并不关键，但也应该满足某些物 理特性。在优选的实施例中，印模是弹性体的。适合在制造印模中使用的 聚合材料可以具有直链或支链的主干，并且可以是交联的或非交联的，这 取决于具体的聚合物和印模希望的的成形性。各种弹性聚合材料都适用于 这样的制造，尤其是硅树脂聚合物、环氧聚合物、和丙烯酸酯聚合物的常 规类的聚合物。适于用作印模的硅树脂(silicone)弹性体的实例包括由包 括例如曱基氯硅烷、乙基氯硅烷、苯基氯硅烷等的氯硅烷的前体 (precursor)形成的弹性体。特别优选的硅树脂弹性体是聚二曱基眭氧烷 (PDMS)。示例性的珪树脂聚合物包括GE Advanced Materials出售的 商标为RTV和Dow Chemical Company, Midland, Mich.出售的商标为Sylgardand的聚合物，具体而言是Sylgard 182、 Sylgard 184、和Sylgard 186。
印模包括压印表面，该压印表面具有由印痕限定的各种特征。印痕的 形状和尺寸依赖于将在村底上形成的电子器件(例如，分子尺寸的晶体管、 连接线等)的特性。因此，压印表面可以包括具有各种横向尺寸的特征。 可以通过本发明的方法在衬底上获得不同的图形。限定压印图形的压印的 仰角(elevation)可以具有相同或不同的形式。优选地，印痕是一致的并 为例如具有3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12个角的多边形的形状。优 选印痕为矩形、椭圆形或圆形。每个印痕可以具有至少为50nm，优选为 至少100nm，更加优选为至少500nm的最小尺寸。每个印痕可以具有达 到5mm、优选达到lmm，更加优选达到500nm的最大尺寸。典型的印痕 的形状为10nm-100nm的方形、5-100nm的线条、以及10-100fim的点。 两个相邻印痕之间的距离优选为至少50nm，更加优选为至少100nm，特 别是至少500nm。
用于形成印模的适合的方法是光解方法。例如，可以在印模的表面与 辐射源之间放置掩模，并通过掩模照射表面预定的时长。通过这样的辐射 可以劣化部分的表面，通过去除该劣化的部分在表面中形成印痕。根据该 方法，可根据获得的掩模方便地在印模中形成各种图形。另外，光解方法 可以结合上述包括在模(mold )表面上硬化可硬化流体的方法使用。例如， 使可硬化的流体与模表面接触并允许硬化以形成具有预定压印表面的印 模。另外，可以通过掩模辐射预定的压印表面以在压印表面中产生附加的 特征。根据该方法，光致抗蚀剂可用作印模材料自身。可以使用上述光解 方法构图的聚合物的具体类型、用于光构图的优选的波长，以及光解作用 的时间长度在本领域内是7^的。
作为印模的主角的模的表面可以包括任何形态特征，此形态特征可以 按需要作为用于形成在衬底表面上构图半导体的印模的模板。例如，例如
IC的孩t电子器件可作为模板。可以根据各种方法形成模表面。才艮据一种方 法，由例如金属的材料微加工模表面。根据另一种方法，通过提供衬底，在衬底上淀积材料膜，用抗蚀剂涂氣暴露的材料表面，根据预定的图形辐 射抗蚀剂，从材料表面去除被辐射的抗蚀剂部分，使材料表面与选择的可
根据预定图形劣化材料的部分，去除劣化的部分，并去除抗蚀剂以暴露根 据预定图形形成的材料的部分以形成模表面，由此光刻形成模表面。根据 另一种形成4莫表面的方法，可以提供衬底并用抗蚀剂涂敷衬底。接下来， 可以才艮据预定的图形辐射部分的抗蚀剂。然后，从衬底去除辐射过的抗蚀 剂的部分以根据预定图形暴露衬底表面的部分，并使衬底与镀敷试剂接触 从而根据预定图形镀敷暴露的部分。然后，可以去除抗蚀剂，以暴露由衬 底的镀敷的部分定界的根据预定图形的暴露的衬底的部分，从而形成模表 面。
在根据本发明的方法的步骤b)中，用至少一种化合物(C1)或(C2) 涂敷压印表面(即，用至少一种化合物Cl或C2 "墨染(inked)"压印 表面)。可以用会被吸收到印模的包括化合物(Cl)或(C2 )的溶液墨染 印模。因此，可以通过，例如，使印模与被墨弄湿的材料(即，纸、海绵) 接触、直接将墨浇到印模、用适当的施加装置(例如，棉签、刷子、喷雾 器、注射器等)将墨施加到印模、或将压印表面浸渍到包括(Cl)或(C2 ) 的溶液中，来完成墨染。可以允许在印模上干燥或吹干化合物。
在根据本发明的方法的步骤c)中，使村底表面的至少一部分与压印 表面接触以便在衬底上淀积化合物(Cl)或(C2)。
然后将墨染的印模与管能化的聚合物表面接触足够长的时间以将化合 物(Cl)或(C2)转移到衬底表面。用于压印方法所需要的时长当然会根 据化合物(Cl)和(C2)、印模的材料和使用的衬底而变化。本领域内的 技术人员能够确定适宜的时间量。例如，使压印表面与衬底表面接触约1 秒到5分钟(例如，5到60秒)的范围内的时长通常足以进行充分的转移， 但如果需要或适当的话，可以保持接触更长或更短的时长。
在根据本发明的方法的步骤d)中，去除压印表面以在衬底表面上提 供结合位置的图形。这些结合位置能够通过上述机理来结合纳米线和/或有
33机半导体化合物(s)的微晶。
在本发明的一个实施例中，例如村底可以被压印超过一次，以在衬底 表面上形成不同类型的结合位置。不同类型的结合位置的存在对于构建复
杂电路很有用。例如，可以用不同的化合物(Cl)改性不同类型的结合位 置；由此，纳米线和其它部件，例如，半导体(S)，或不同的纳米线或 不同的半导体(S)可以被结合到衬底。
通过根据本发明的第一实施例的方法的步骤d)获得的其上具有结合 位置的图形的衬底可以可选地与上面限定的至少一种化合物(C2)接触。 通常，采用化合物(C2 )覆盖具有非结合位置的衬底区域。由于化合物(C2 ) 一般显示出与化合物(Cl)形成的结合位置的排斥相互作用，可以通过将 衬底表面与适当溶剂中的至少一种化合物(C2 )的溶液接触来施加(C2 )。 在足以将(C2)结合到衬底表面的时长之后，优选通过使用溶剂清洗来从 衬底去除溶液。当然，也可以使用根据本发明的图形技术用至少一种化合 物(C2)构图衬底的限定区域。
在根据本发明的第二实施例的方法的步骤d)获得的在表面上具有阻 止纳米线和/或晶体化合物结合的位置图形的衬底可以可选地与至少 一种 化合物(Cl)接触，以允许在未被化合物(C2 )构图的衬底区域上淀积纳 米线和/或晶体化合物。如上所述，化合物(C2)通常显示出与化合物(C1) 的排斥相互作用，而化合物(Cl)通常不能取代或覆盖已经被(C2)覆盖 的位置。因此，通常可通过将村底表面与适当溶剂中的至少一种化合物 (Cl)的溶液接触来将(Cl)施加到这些衬底。在足以将(Cl)结合到 村底表面的时长之后，优选通过使用溶剂清洗从衬底去除溶液。当然，还 可以使用用于施加(C2)的图形技术用至少一种化合物(Cl)构图衬底的 限定区域。
现在将基于附图和下面的实施例更加详细地描述本发明。
实例
实例
普通程序可以通过轻度超声降解法(sonication )在水中分散用巯基十一烷酸官 能化了其表面的纳米线。可以通过下列微接触印刷方法构图具有亲7jC/疏水 区域的衬底通过向Si主体浇洒PDMS前体和交联剂(重量比率约10: 1， 来自Dow Chemical的Silguard 184)并在65。C下固化8个小时，来形成 具有不同图形的PDMS印模。然后用物质(Cl)通过用Q尖端(Q-tip) 刮除(swiping)若干mM溶液(例如，硫醇或珪烷)并接着用气流干燥， 以此墨染获得PDMS印模。可以通过与PDMS印才臭接触约20秒，然后用 溶剂清洗并在空气中干燥来构图衬底表面。可以通过在不同分子(C2)的 lmM溶液中浸没约30分钟，来可选择地回填未与印模接触的区域，然后 用溶剂清洗并在空气中干燥。可以通过滴铸由晶体悬浮液将纳米线和半导 体化合物(S)的晶体构图到衬底上。通过吸移去除未结合的化合物的悬 浮液。
实例1:
通过使用水作为悬浮滴Jf某质的具有约106-107个纳米线/1111的纳米线浓 度的纳米线悬浮液，将用巯基十一烷酸包覆的Ag纳米线施加到用十六烷 硫醇构图的Au衬底(100 x lOOjim平方)。通过吸移和约10分钟的构图 时间来施加纳米线。产生的图形如图la和lb中所示。
实例2:
将用巯基十一烷酸包覆的Pd纳米线施加到具有0.834nm的未改性的 Au的线条和0.834fim的用十六烷硫醇构图的线条的Au衬底(纳米线浓度 约106-107个納米线/1111;溶剂水；构图时间约10分钟)。产生的图形 如图2中所示。
实例3:
将用巯基十一烷酸包覆的Pd纳米线施加到具有0.834nm的Ti02的线 条和0.834nm的用十六烷硫醇构图的线条的Au衬底(纳米线浓度约 10、1(f个纳米线/ml;溶剂水；构图时间约10分钟)。所得图形如图 3中所示。实例4:
将用巯基十一烷酸包覆的Ag纳米线施加到具有20nm的未改性的Au 线条和20nm的用十六烷^^醇构图的线条的Au衬底。 图4a示出了用十六烷硫醇线条构图的Au衬底； 图4b示出了施加Ag纳米线之后图4a的村底。 实例5:
将用巯基十一烷酸包覆的Pd纳米线施加到具有2nm的未改性的Au 线条和2jrni的用十六烷l^t醇构图的线条的Au衬底。产生的图形如图5a 和5b中所示。
实例6:
将用巯基十一烷酸包覆的Ag纳米线和CuPc晶体施加到用十六烷硫 醇构图Au衬底(100xl00jim平方)。产生的图形如图6中所示。 实例7:
将用巯基十一烷酸包覆的Pd纳米线施加到具有2nm的未改性的Au 线条和2nm的用十六烷硫醇构图的线条的Au衬底。通过加热去除十六烷 硫醇。然后再沿与前面的印刷相垂直的方向将2nm的十六烷硫醇线条再次 ;敝印刷到衬底上并施加用巯基十一烷酸包覆的Pd纳米线。产生的图形如 图7中所示。
实例8:
图8a描绘了层次自组装的概念方案，图8b示出了通过该方案在用十 六烷硫醇(线条宽度-2jim)处理过的Au衬底上获得的纳米线的图形。 实例9:
用十六烷硫醇和3-巯基-l-丙磺酸的钠盐构图金衬底以在衬底表 面上设计20nm的亲7jC/疏水线条。所得结果如图9a中所示。图9b示出了 用3-巯基-l-丙磺酸的钠盐(20nm平方)和十六烷石危醇构图的金衬底 上的Pd/巯基十一烷酸纳米线(长度6nm，直径250nm )的光学显微照片。
实例10:
图1(^描绘了去除之前用流体 稀释的村底上的纳米线悬浮液。图10b和10c示出了如果在去除之前将纳米线悬浮液稀释几千倍，就不会观 察到纳米线的图形。这显示出对于才艮据本发明的自组装方法而言纳米线与 衬底之间的静电吸引并不是关键的。 实例11:
制造有机场效应晶体管
使用高掺杂的Si作为栅极电极并热生长二氧化硅(300nm )作为介质 层来制备村底。对于制造OFET,将聚(3-己基瘗吩)晶体施加到衬底。 图lla描绘了器件结构。S和D分别对应于源极和漏极。图lib和lie中 示出了获得的晶体管的特性曲线。在根据图llb( A )的器件中，具有lOOnm 间隙的纳米线电极用作源极和漏极电极。在根据图llb(B)(=比较实例) 的器件中，使用了接触衬垫而没有纳米线(沟道宽度W=250jim,沟道长 度L=4,)。
权利要求
1. 一种在衬底的表面上淀积纳米线的方法，包括以下步骤-使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够结合所述纳米线的至少一种化合物(C1)接触以在所述衬底的所述表面上提供结合位置的图形和/或使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够防止结合所述纳米线的至少一种化合物(C2)接触以在所述衬底的所述表面上提供非结合位置的图形，以及-使所述衬底的所述表面与液体媒质中的纳米线的悬浮液接触以使所述施加的纳米线的至少一部分结合到被(C1)覆盖和/或未被(C2)覆盖的所述衬底的所述表面的至少一部分。
2. 根据权利要求l的方法，包括以下步骤(a)提供印模，所述印模具有这样的表面，所述表面包括限定印痕图 形的在其中形成的多个印痕，所述印痕邻接压印表面并限定压印图形，(b )使用至少一种化合物(Cl)涂敷所述压印表面，(c)使所述衬底的表面的至少一部分与所述压印表面接触，以允许在 所述衬底上淀积所述化合物(Cl)，(d )去除所述压印表面以在所述衬底的所述表面上提供结合位置的图形，(e)将所述纳米线的悬浮液施加到所述衬底的所a面，以使所i^ 加的纳米线的至少一部分结合到所述衬底的所ii^面上的所述结合位置的 至少一部分。
3. 根据权利要求2的方法，其中在步骤d)中获得的具有所述结合位 置的图形的所述村底与至少一种化合物(C2)接触以防止在未被化合物(Cl)构图的所述衬底的区域上淀积所述纳米线。
4. 根据权利要求1的方法，包括以下步骤(a )提供印模，所述印模具有这样的表面，所述表面包括限定印痕图 形的在其中形成的多个印痕，所述印痕邻接压印表面并限定压印图形，(b )使用至少一种化合物(C2 )涂敷所述压印表面，(c )使所述衬底的表面的至少一部分与所述压印表面接触，以允许在 所述衬底上淀积所述化合物(C2 )，(d )去除所述压印表面以在所述村底的所述表面上提供防止结合纳 米线的位置的图形，(e )将所述纳米线的悬浮液施加到所述衬底的所i^面，以使所述施 加的纳米线的至少一部分结合到未被(C2 )覆盖的所述衬底的所^面的 至少一部分。
5. 根据权利要求4的方法，其中使在步骤d)中获得的在所述表面上 具有防止结合纳米线的位置的图形的所述衬底与至少一种化合物(Cl)接 触以允许在未被化合物(C2)构图的所述衬底的区域上淀积所述纳米线。
6. 根据上述权利要求中的任何一项的方法，其中采用在其表面的至少 一部分上具有至少一种化合物(Cl)和/或至少一种化合物(C2)的纳米 线。
7. 根据权利要求2到6中的任何一项的方法，其中步骤e)包括将所 述纳米线的悬浮液与所述衬底的所i^面接触足以使所述施加的纳米线的 至少一部分能够结合到所a面的至少一部分的时长，和从所述衬底去除 未结合的纳米线的悬浮液。
8. 根据权利要求7的方法，其中所述接触的时间的范围为30秒到12 小时，优选1分钟到6小时，更加优选2分钟到2小时。
9. 根据权利要求7或8的方法，其中在所述悬浮液的液体相完全蒸发 之前去除所述悬浮液。
10. 根据权利要求7到9中的任何一项的方法，其中在步骤e)中，从 所述村底去除所述未结合的纳米线的悬浮液而不用液体媒质稀释。
11. 根据权利要求7到10中的任何一项的方法，其中在步骤e)中， 通过抽吸，特别是使用吸液管从所述衬底排除所述未结合的纳米线的悬浮 液。
12. 根据上述权利要求中的任何一项的方法，其中在所述衬底的所述表面上提供包括直线结合位置的图形，其中所述线条的宽度小于所述納米 线的长度。
13. 根据上迷权利要求中的任何一项的方法，其中重复下列步骤一次 或多次-使所述衬底的限定的区域与至少一种化合物(Cl)接触以在所述衬 底的所述表面上提供结合位置的图形和/或使所述衬底的限定的区域与至 少一种化合物(C2)接触以在所述衬底的所il^面上提供非结合位置的图 形，以及-使所述衬底的所述表面与液体媒质中的纳米线的悬浮液接触以使所 述施加的纳米线的至少一部分能够结合到被(Cl)覆盖的和/或未被(C2 ) 覆盖的所述衬底的所i^面的至少一部分。
14. 根据权利要求13的方法，其中在每次重复之后，从所述衬底去除 没有纳米线结合至其的所述化合物(Cl)和/或化合物(C2)。
15. 根据上述权利要求中的任何一项的方法，还包括以下步骤 -使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够结合至少一种有机半导电化合物(S)的至少一种化合物(C3)接触和/或 使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所g面并能够防止结 合化合物(S)的至少一种化合物(C4)接触，的至少一部分能够结合到被(C3)覆盖和/或未被(C4)覆盖的所述衬底 的所&面的至少一部分。
16. 根据权利要求15的方法，其中所述化合物(C3遞自有化合物(Cl) 和(C2)。
17. 根据权利要求15或16的方法，其中所述化合物(C4)选自有化 合物(Cl)和(C2 )。
18. 根据权利要求15到17中的任何一项的方法，其中采用微晶形式 的所述有机半导电化合物(S)。
19. 根据上述权利要求中的任何一项的方法，其中液体媒质选自水和水与至少一种混水有机溶剂的混合物。
20. 包括在衬底上提供纳米线的步骤的制造电子器件的方法，包括以 下步骤-使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够 结合所述纳米线的至少一种化合物(Cl)接触以在所述衬底的所ii^面上 提供结合位置的图形和/或使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬 底的所ii^面并能够防止结合所述纳米线的至少一种化合物(C2 )接触以 在所述衬底的所*面上提供非结合位置的图形，以及-使所述衬底的所述表面与液体媒质中的纳米线的悬浮液接触以使所 述施加的纳米线的至少一部分能够结合到被(Cl)覆盖和/或未被(C2) 覆盖的所述衬底的所i^面的至少 一部分。
21. 根据权利要求20的方法，其中所述电子器件包括有机场效应晶体 管的图形，每个晶体管包括-有机半导体(S)，位于所述衬底上； -栅极结构，被定位为控制微晶的沟道部分的导电性；以及 -导电源极和漏极电极，位于所述沟道部分的相对的末端， 其中所述晶体管的至少部分包括根据权利要求l到19中的任何一项的 方法获得的纳米线或通过其互连。
全文摘要
本发明涉及一种在衬底的表面上淀积纳米线的方法，包括以下步骤使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够结合所述纳米线的至少一种化合物(C1)接触以在所述衬底的所述表面上提供结合位置的图形和/或使所述衬底的限定的区域与能够结合到所述衬底的所述表面并能够防止结合所述纳米线的至少一种化合物(C2)接触以在所述衬底的所述表面上提供非结合位置的图形，以及使所述衬底的所述表面与液体媒质中的纳米线的悬浮液接触以使所述施加的纳米线的至少一部分能够结合到被(C1)覆盖和/或未被(C2)覆盖的所述衬底的所述表面的至少一部分。
文档编号H01L51/10GK101449405SQ200780018156
公开日2009年6月3日 申请日期2007年5月16日 优先权日2006年5月18日
发明者F·里希特, M·戈麦斯, P·埃尔克, 刘姝红, 鲍哲南 申请人:巴斯夫欧洲公司;利兰斯坦福青年大学托管委员会