一种基于双层诱导技术制备红荧烯薄膜的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及红荧烯薄膜生长制备技术，属于有机光电子技术领域。
【背景技术】
[0002]红荧烯(Rubrene，CH，5.6.11.12-四苯基四苯)作为一种高迀移率的有机半导体材料，近年来得到人们广泛关注。在目前相关报道中其单晶迀移率高达15-40 cm2/Vs，是目前发现的有机半导体中载流子迀移率最高的材料。而且红荧烯具有低的升华温度，在可见光区域具有窄的吸收光谱和很低的吸收系数，因此，在基于有机半导体材料的器件研究中，红荧烯被认为是最有潜力的一种半导体材料。但是，相关研究发现，要制备高质量的大面积的红荧烯薄膜是非常难的。
[0003]目前，主要的薄膜制备工艺主要有分子外延生长技术、真空蒸镀、溶液技术、软印刷技术、物理气相沉积技术。而真空蒸镀的优点在于工艺简单，制备薄膜质量较均匀，多层薄膜制备相对比较容易，而且成膜速率、效率较高。同时，弱取向外延生长则是利用诱导层材料和在诱导层上生长的材料两者晶格之间存在的外延关系，获得高质量、大尺寸连续的结晶性薄膜。利用该方法生长的有机半导体薄膜在较大面积内均具有取向性，提高了薄膜的有序度，使载流子的传输更趋于规整化。
[0004]因此，结合真空蒸镀和弱取向外延生长，本发明设计了一种双层诱导红荧烯薄膜生长的制备方法，即通过增加有效诱导层的层数来诱导红荧烯薄膜生长，在高质量双层诱导层上外延生长高有序、高结晶性的红荧烯薄膜，通过调控外延层生长行为、结晶度和薄膜微结构，实现有机一一有机外延生长关系，构筑高有序、高结晶性的多晶形态的红荧烯薄膜。双层诱导可以实现低温、柔性条件下在α -4噻吩(α -4Τ)和红荧烯之间建立外延关系，同时改变薄膜排列结构，使外延薄膜实现高有序、高平整度和有序性，从非晶态向多晶态过渡，诱导层形成多晶薄膜，达到提高其迀移率的目的。
【发明内容】
[0005]本发明是一种基于双层诱导技术制备红荧烯薄膜的方法，目的是为了克服红荧烯薄膜制备中出现的薄膜质量差、工艺复杂等问题。本发明采用真空蒸镀的方法，利用弱取向外延生长，通过双层诱导技术制备红荧烯薄膜。
[0006]本发明是一种基于双层诱导技术制备红荧烯薄膜的方法。本发明是这样实现的，如图1所示，Si基底(1)，Si02绝缘层(2)，六联苯(p-6P)第一诱导层(3)，α -4噻吩(α -4Τ)第二诱导层(4)，红荧烯有源层(5)，其中衬底包括Si基底(1)，Si02绝缘层(2)。六联苯(P-6P)第一诱导层(3)，α -4噻吩(α _4Τ)第二诱导层(4)，红荧烯有源层(5)之间存在弱取向外延关系。所采用的设备为七工位0EL/EL光电薄膜联合制备系统。
【具体实施方式】
[0007]如图1所示，Si基底⑴，Si02绝缘层⑵，p型六联苯(p-6P)第一诱导层(3)，α-4噻吩(α_4Τ)第二诱导层(4)，红荧烯有源层(5)。其中，绝缘层厚度为300 nm的Si02⑵。
[0008]具体实现过程:衬底由基底Si (1)和其表面附有一层300 nm厚的Si02 (2)组成；将衬底清洗干净后放入七工位0EL/EL光电薄膜联合制备系统的反应室中；反应室真空度抽至小于6.0X 10 4 Pa ;在衬底上真空蒸镀第一层诱导层p_6P(3)，衬底温度为180 °C，厚度约为3 nm;在第一诱导层上真空蒸镀第二诱导层α-4Τ (4)，衬底温度为20 °C，厚度为30 nm ;在第二层诱导层上真空蒸镀一层半导体层红荧烯(5)，衬底温度为20 °C，厚度在30nmD
[0009]【附图说明】:
图1为基于双层诱导技术制备的红荧烯薄膜结构示意图。
【主权项】
1.本发明是一种基于双层诱导技术制备红荧烯薄膜的方法，实现过程为:Si基底(1)，Si02绝缘层(2)，厚300 nm;六联苯(P-6P)第一诱导层(3)，衬底温度为180 °C，厚度为.3 nm，α-4噻吩(α-4Τ)第二诱导层(4)，衬底温度为20 °C，厚度为30 nm，红荧烯有源层(5)，衬底温度设为20 V，厚度在30 nm。
【专利摘要】本发明设计了一种双层诱导红荧烯薄膜生长的制备方法，即通过增加有效诱导层的层数来诱导红荧烯薄膜生长，在高质量双层诱导层上外延生长高有序、高结晶性的红荧烯薄膜，通过调控外延层生长行为、结晶度和薄膜微结构，实现有机—有机外延生长关系，构筑高有序、高结晶性的多晶形态的红荧烯薄膜，达到提高其迁移率的目的。
【IPC分类】H01L51/56
【公开号】CN105336880
【申请号】CN201510691763
【发明人】王丽娟, 张玉婷, 孙丽晶, 王勇, 李占国
【申请人】长春工业大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月23日