專利名稱：作為改善有機半導(dǎo)體中電荷載子移動性添加劑之硅粒子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種具有以有機半導(dǎo)體材料作為一半導(dǎo)體路徑之半導(dǎo)體裝置，以及關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置之制造方法。
半導(dǎo)體芯片系廣泛的使用在許多科技應(yīng)用范圍。然而，芯片的制造仍然是非常復(fù)雜而且昂貴的。雖然硅基板可以薄化到非常薄的厚度層而可以變的非?？蓳闲?，然而，雖然這些只適用在特定的需求應(yīng)用通常也能夠接受更高的成本，但這些造成可撓性或彎曲的微芯片結(jié)果之方法也是非常昂貴的。有機半導(dǎo)體的使用提供微電子半導(dǎo)體電路在可撓式基板上不昂貴制造之可能性。其中之一種應(yīng)用為應(yīng)用在液晶屏幕上之一整合控制組件之薄膜，而更進一步的應(yīng)用為在詢答科技上之應(yīng)用，例如在其上關(guān)于一產(chǎn)品的信息系儲存于所熟知的卷標上。
有機半導(dǎo)體可容易地存取而且，例如利用印刷程序，其可以非常容易地布局。然而，現(xiàn)今該類有機半導(dǎo)體的使用仍然限制于在有機高分子半導(dǎo)體中之電荷載子之低移動率。此一移動率當今為約1到2cm2/Vs。晶體管之最大操作頻率以及因此的電子電路系限制于該電荷載子的移動率。雖然移動率在10-1cm2/Vs的強度等級系已足夠應(yīng)用在TFT主動式矩陣顯示器之制造，但是有機半導(dǎo)體迄今尚未被證明可以應(yīng)用在無線頻率的通訊上。因為這個技術(shù)上的原因，資料的無線傳送(RF ID系統(tǒng))僅可能發(fā)生在某些極小的頻率上。在某些直接由交流電磁場中汲取能量而因此不會產(chǎn)生任何本身電壓之系統(tǒng)中，125kHz或13.56MHz之載子頻率系被廣泛的利用。該類系統(tǒng)系被用來例如在智能卡、辨識卷標中或電子郵票中辨識或標示商品。
半導(dǎo)體中之導(dǎo)電分子例如并五苯(pentacene)或低聚噻吩(oligothiophenes)可以盡可能遠的以一有秩序之方式沉積之方法，已經(jīng)被發(fā)展來改善在有機半導(dǎo)體中電荷載子之傳送。藉由例如真空升華，該方法是可能的。該有機半導(dǎo)體的適當沉積會導(dǎo)致該半導(dǎo)體材料結(jié)晶度的增加。改善分子之間或是側(cè)鏈之間的π-π重疊允許電荷載子傳送之能障可以降低。在有機半導(dǎo)體由液相到氣相的沉積期間藉由以塊狀群組替換該有半導(dǎo)體導(dǎo)電分子單元，產(chǎn)生一具有液晶態(tài)性質(zhì)的區(qū)域(domain)是可能的。除此之外，在高分子中，藉由利用非對稱性的單體而盡可能達到高位置規(guī)則度之合成方法系已發(fā)展。
如同無機半導(dǎo)體材料一樣，許多有機半導(dǎo)體材料之電導(dǎo)率可以藉由引入適當?shù)膿诫s物而增加。然而，在摻雜時有可能會遭遇完成位置選擇性的問題。在有機半導(dǎo)體中，該摻雜物并不會駐扎在一特定的位置而且可以任意地在材料中移動。即使該摻雜過程中原本可以被限制于一限定的區(qū)域，例如在源極(source)與漏極(drain)接點周圍之區(qū)域，該摻雜物隨后在電場的影響下將在整個半導(dǎo)體層中遷移，其中該電場是施加于該源極以及該漏極接點間以用來操作該晶體管之電場。
導(dǎo)電的半導(dǎo)體導(dǎo)電高分子系用于，例如場效晶體管或是關(guān)于場效基礎(chǔ)之電子組件。該類裝置之描述可以在，例如M.G.Kane，J.Campi，M.S.Hammond，F(xiàn).P.Cuomo，B.Greening，C.D.Sheraw，J.A.Nichols，D.J.Gundlach，J.R.Huang，C.C.Kuo，L.Jia，H.Klauk，T.M.Jackson，IEEE ElectronDevice Letters，Vol.21，No.11(2000)，534或是D.J.Gundlach，H.Klauk，C.D.Sheraw，C.C.Kuo，J.R.Huang，T.N.Jackson，1999 International ElectronDevices Meeting，December 1999.中找到。
對于這些用來當作場效晶體管或類似的電子組件之有機高分子，在沒有電場施加時，該高分子必須具有一類似絕緣體之行為，而當在電場的影響下，該高分子形成半導(dǎo)體性質(zhì)或是一導(dǎo)電信道。例如，聚亞苯基或萘的衍生物具有這樣的性質(zhì)，然而，由于它們的不溶性，它們是無法制備的，也就是說它們的化合物不能用來制造該場效晶體管。
因此，本發(fā)明之一目的為提供一具有一由有機半導(dǎo)體材料所制成之半導(dǎo)體路徑之半導(dǎo)體，其中該有機半導(dǎo)體材料容易制造，而且該有機半導(dǎo)體之電性尤其是電導(dǎo)率系已改善的。
該目的系藉由一具有一以有機半導(dǎo)體材料所制成的半導(dǎo)體路徑之半導(dǎo)體裝置而達成，其中在沿著該半導(dǎo)體路徑的有機半導(dǎo)體材料中具有半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇。
相較于對應(yīng)的純有機半導(dǎo)體，在該有機半導(dǎo)體材料中之半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇系可能夠增加電荷載子的移動率；有機半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性系與有機半導(dǎo)體材料中的半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇之等級有關(guān)，且與含有之半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇之材料有關(guān)；當以不同材料制成之半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇用于半導(dǎo)體路徑時，導(dǎo)電性亦受到該等組成之混合比例所影響。在這樣的方式中，半導(dǎo)體路徑的導(dǎo)電性能夠被設(shè)定為任何所需要之等級；因此，舉例而言，晶體管的門檻電壓與切換性能將被影響，且該晶體管的門檻電壓與切換性能系可藉由所使用之半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇的類型與品質(zhì)而加以調(diào)整。
所謂之半導(dǎo)體路徑一詞系表示兩接觸之間的傳道路徑，其系由一有機半導(dǎo)體材料所構(gòu)成，電荷載子、電子、或電洞則于第一接觸處射入，并通過該半導(dǎo)體路徑而移動，而于第二接觸處從該半導(dǎo)體路徑射出。在本發(fā)明中，沿著該半導(dǎo)體路徑系表示沿著電荷載子從該第一接觸移動至該第二接觸的一方向或一路徑。
應(yīng)當了解，所謂之半導(dǎo)體粒子一詞系表示含有一半導(dǎo)體材料之獨立粒子，較佳的則是一無機半導(dǎo)體材料。該等粒子可為任何所需要之形式，亦即具有球狀、板狀、或桿狀之形狀；該等粒子的直徑最好是在2nm至100μm之間，較佳的是在2nm至100nm之間。該等半導(dǎo)體粒子可為獨立粒子之形式或是形成含有復(fù)數(shù)粒子之聚集。
應(yīng)當了解，半導(dǎo)體團簇系表示具有至少三金屬原子之化合物，該等金屬原子各經(jīng)由一金屬-金屬鍵而化學鍵結(jié)至其它至少二金屬原子。半導(dǎo)體團簇之金屬可為相同或不同，該等金屬能夠藉由配體而穩(wěn)定于其自由共價鍵位置處，例如藉由羰基或環(huán)戊二烯基團。使用于該半導(dǎo)體團簇中的金屬最好是過渡元素，例如釕(Ru)、鈷(Co)、銠(Rh)、鉑(Pt)、金(Au)、鈀(Pd)、或是鐵(Fe)。
包含有該等半導(dǎo)體粒子之半導(dǎo)體系包括選自元素周期表IV族元素中例如硅(Si)與鍺(Ge)之半導(dǎo)體，例如砷化鎵(GaAs)或磷化銦(InP)等III/V族半導(dǎo)體，例如鋅或鎘之0化物、硫化物、硒化物或碲化物等IIb/VI族半導(dǎo)體，例如CuCl之Ib/VII族半導(dǎo)體，更包括其它的半導(dǎo)體，例如硫、硒、碲或磷之特殊修飾類型，或是由氧化亞銅(Cu2O)、二氧化鈦(TiO2)、硒化鎵(GaSe)等化合物所制成之半導(dǎo)體。該等半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性可藉由適當?shù)膿诫s所影響，舉例而言，為了得到p型硅或是n型硅。
關(guān)于微米粒子(microparticles)與納米粒子(nanoparticles)的相關(guān)性質(zhì)與合成系于下列文獻中詳細描述A.F.Hollemann，E.Wiberg，N.Wiberg，Lehrbuchder anorganischen Chemie之Textbook of Inorganic Chemistry、Walter deGruyter Verlag，Berlin，1985，page 767、或是J.H.Fendler，Nanoparticles andNanostructure Films-Preparation，Characterisation and Application，Wiley-VCA，1998。
所使用之有機半導(dǎo)體材料可為任何具有半導(dǎo)體性質(zhì)之有機材料，適合使用的化合物為稠環(huán)芳烴(condensed aromatics)，如蒽(anthracene)、并四苯(tetracene)或并五苯(pentacene)等；聚芳香烴化合物(polymeric aromaticcompounds)，如聚亞苯基(poly-phenylene)、或聚萘(polynaphthalene)衍生物；基于聚噻吩(polythiophene)之電半導(dǎo)性化合物，如聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)；或是基于聚乙烯一噻吩(polyvinylthiophene)或聚苯胺(Polyaniline)之電半導(dǎo)性化合物。根據(jù)上列之化合物，亦可使用其它的有機半導(dǎo)體化合物，該等有機半導(dǎo)體化合物系可摻雜，例如摻雜樟腦磺酸(camphorsulphonic acid)或是聚苯乙烯磺酸(polystyrenesulphonic acid)。
根據(jù)本發(fā)明，用以制造半導(dǎo)體裝置之半導(dǎo)體路徑的材料是很快可獲得的，且在部分情形中，甚至可以向供貨商購買；該等有機半導(dǎo)體材料或用于制造該等半導(dǎo)體材料的前驅(qū)物質(zhì)一般皆能快速溶解于有機溶劑中，亦可從半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇來制造溶液或是懸浮液，為了增進其在溶劑中的溶解度與分散性，該等半導(dǎo)體粒子亦可進行表面修飾，例如藉由非極性烷基鏈的對應(yīng)基團而共價鍵結(jié)至納米粒子之表面。半導(dǎo)體路徑的組成、有機半導(dǎo)體與半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇便能因此而以溶解形式或懸浮液而加以利用，并可應(yīng)用至一液體形式中之基材；在這樣的情形中，便能夠制造出根據(jù)本發(fā)明之半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體路徑，舉例而言，經(jīng)由簡單的印刷處理，明顯能夠更簡單、更便宜地制造該半導(dǎo)體組件。
在接觸的區(qū)域中，該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇能夠減少接觸阻值；若該粒子材料與該接觸之材料對電荷載子具有不同的操作功能，則一方面在該等粒子間的接觸表面、另一方面在接觸材料處將發(fā)生非對稱性電荷載子擴散行為。基于兩種材料之高導(dǎo)電性之考量，在該等粒子與接觸材料間的界面電位，其在非常短的距離(數(shù)十納米)之內(nèi)將改變其形式，這導(dǎo)致該等粒子與該接觸材料之間產(chǎn)生高電場強度，其強度幾乎達107至5×107V/cm；此電場系疊加于半導(dǎo)體與接觸材料間建立之轉(zhuǎn)變電場上，所增加之電場強度在接觸表面處產(chǎn)生了一個更狹小的電位能障，因此而導(dǎo)致電子穿隧可能性的增加、或是導(dǎo)致半導(dǎo)體與接觸材料間穿隧電流的產(chǎn)生；所增加之穿隧電流系對應(yīng)于接觸阻值的減少，由于粒子材料的操作功能與接觸材料操作功能的不同之產(chǎn)生，在接觸表面處的電場強度增加系更為明顯。
該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇最好是無規(guī)分布于有機半導(dǎo)體材料的體積中；在此具體實施例中，該等半導(dǎo)體粒子及/或該等半導(dǎo)體團簇系均勻分布于整個有機半導(dǎo)體材料中；為了此一構(gòu)想，以制造半導(dǎo)體路徑，例如該有機半導(dǎo)體材料與該等半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇能夠溶解于一共同之溶劑中，并共同應(yīng)用至一基材。然而，同樣也能夠提供有機半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇于各別溶液或懸浮液中，并于制造該半導(dǎo)體路徑時同時將該等溶液使用至一基材，而在溶劑揮發(fā)后，該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇系固定于該有機半導(dǎo)體中，而在電場影響下，該等半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇不會再移動。
根據(jù)本發(fā)明之另一具體實施例，該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇系沿著由有機半導(dǎo)體材料所制成之半導(dǎo)體路徑而排列于隔離之位置；在此一情形中，該半導(dǎo)體路徑之制造系首先以一整層之半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇涂布至一基材，接著一層有機半導(dǎo)體材料則涂至該半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇層。然而，這樣的制程步驟能夠以一相反次序進行，其中系首先于一基材上產(chǎn)生一層有機半導(dǎo)體材料，并接著將半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇沉基至一未經(jīng)涂復(fù)之表面，其為該有機半導(dǎo)體材料基材之相反側(cè)。該等半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇最好是以下述方式排列及該第一或第二接觸與有機半導(dǎo)體材料之間的接觸表面系同樣以半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇加以涂覆，在該表面上，該等半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇因此能夠逐漸延伸于第一與第二接觸之間。
在一較佳的具體實施例中，該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇系藉由鏈接分子而鍵結(jié)。鏈接分子為具有至少兩個能夠配位鍵結(jié)至一半導(dǎo)體粒子或一半導(dǎo)體團簇表面的基團之分子；該鏈接分子最好是具有一排列于該等官能基之間的成對π電子系統(tǒng)，鏈接分子能夠進一步于該有機半導(dǎo)體材料中開啟傳導(dǎo)途徑，使得該半導(dǎo)體路徑之傳導(dǎo)性質(zhì)能夠被進一步提升。此外，經(jīng)由該鏈接分子之效應(yīng)，更能固定該等半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇于該有機半導(dǎo)體材料中。
該等鏈接分子，能夠藉由配位鍵結(jié)而鍵結(jié)至一半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇之表面，為了該項目的，該鏈接分子包含了，例如硫醇基或氨基，然而，該鏈接分子最好是藉由一共價鍵而鍵結(jié)至一半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇，此類型之半導(dǎo)體粒子能夠經(jīng)由首先對該等半導(dǎo)體粒子活化，例如以氯化方式，并接著將該活化之半導(dǎo)體粒子以適合的配體反應(yīng)而得，例如硫醇、醇基、氨基、或是碳負離子。
該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇最好是排列于隔離之位置或作為在該有機半導(dǎo)體材料中的該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇之隔離團塊。在納米粒子、及/或納米粒子或納米團簇之納米團簇或團塊間的間隔能夠選擇于一廣大范圍，舉例而言，在0.1nm至5000nm范圍內(nèi)之主要間隔都是適當?shù)摹?br> 半導(dǎo)體路徑的半導(dǎo)體性質(zhì)本質(zhì)上系由有機半導(dǎo)體材料所決定，有機半導(dǎo)體的導(dǎo)電性性質(zhì)系以半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇之添加而調(diào)整；因此，該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇最好是選擇以形成小于50％半導(dǎo)體路徑之體積比例。
較佳的是，該半導(dǎo)體裝置系設(shè)計為一晶體管；為了這個原因，該半導(dǎo)體路徑可附加源電極、漏電極與柵電極而形成一晶體管。所選擇之接觸材料最好是具有高導(dǎo)電性之材料，適合的例子系包含了導(dǎo)電金屬，例如金、鈦、或是鈀；或是一導(dǎo)電性聚合物，例如以樟腦磺酸(camphorsulphonic acid)摻雜之聚苯胺(polyaniline)或是以聚苯乙烯磺酸(polystyrenesulphonic acid)所摻雜之poly dioxyethylene thiophene；該等接觸材料應(yīng)該具有盡量高的導(dǎo)電性；標準材料像是二氧化硅、氧化鋁，或是一絕緣聚合物，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酰亞胺(Polyimide)、聚乙醚、聚苯并惡唑(polybenzoxazoles)、或是該等化合物之混合物，能夠使用來對該柵電極絕緣。
根據(jù)本發(fā)明之半導(dǎo)體組件能夠以非常低的成本、并從能快速獲得的材料而加以制造，因此特別適合用于遭受高成本壓力之裝置中，例如所販賣貨物之卷標。
因此，本發(fā)明亦關(guān)于一種用來制造上述之半導(dǎo)體裝置的方法，其中產(chǎn)生一種含有有機半導(dǎo)體與有機粒子之溶液或懸浮液、及/或有機團簇之溶劑，該溶液系適用于一基材而該溶劑則會揮發(fā)，以獲得一半導(dǎo)體路徑，而該半導(dǎo)體路徑更可進而藉由組件之增補，而形成一半導(dǎo)體裝置。
在根據(jù)本發(fā)明方法之此一具體實施例中，該等半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇系均勻分布于該半導(dǎo)體路徑之有機半導(dǎo)體中，有機半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇的聯(lián)合溶液能夠先被制作，然后再涂至該基材；然而，亦可以制作分離之有基半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇之溶液或懸浮液，并僅于基材上從該等溶液或懸浮液制作一共同溶液。因此在根據(jù)本發(fā)明方法之此一具體實施例中，該等半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇系嵌于該有機半導(dǎo)體材料之體積中。
根據(jù)本發(fā)明，在用以制造上述半導(dǎo)體裝置之方法的第二具體實施例中，系產(chǎn)生一有機半導(dǎo)體第一溶液于溶劑中、以及制造一含有半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇之第二溶液或懸浮液于一溶劑中，以使用有機半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇之個別溶液，如本發(fā)明方法之第一具體實施例，兩種溶液或懸浮液之溶劑可以相同或不同；接著，如前述之具體實施例所述，提供一基材，以及一包含至少一第一層與一第二層之膜層堆棧系產(chǎn)生于該基材上，該第一膜層與該第二膜層其中之一系自該第一溶液產(chǎn)生，而另一層系產(chǎn)生于該第二溶液，以獲得一半導(dǎo)體路徑；接著，如本發(fā)明方法之第一具體實施例，該半導(dǎo)體路徑更可進而藉由組件之增補，而形成一半導(dǎo)體裝置。
根據(jù)本發(fā)明之半導(dǎo)體裝置制作中所使用的基材可為剛硬之不可撓曲性基材，例如以玻璃或石英所制成之載子與硅晶圓；然而，亦可使用可撓性基材，例如由聚苯乙烯、聚乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚酰亞胺(Polyimide)、聚乙醚、聚苯并惡唑(polybenzoxazoles)、或是可以紙張?zhí)娲频弥芰夏?。半?dǎo)體裝置之組件亦已經(jīng)定義于該基材上，例如源電極、漏電極與柵電極，該柵電極系以一對應(yīng)之柵極介電質(zhì)而加以絕緣；接著，將包含有該有機半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇之溶液或懸浮液涂至該基材上，該溶液之涂布系可藉由例如旋涂、噴涂、浸涂等制程而進行、或較佳的是藉由一印刷制程而進行。若一半導(dǎo)體粒子層首先于該基材上產(chǎn)生，該等粒子將以例如一氣相沉積方式而沉積；根據(jù)本發(fā)明方法之具體實施例，亦能夠?qū)⒃撚袡C半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇一起涂布于該基材上，或是以接替步驟來制作一層狀結(jié)構(gòu)。為了制作一層狀結(jié)構(gòu)，可以先涂布該有機半導(dǎo)體材料于該基材上，接著再涂布一層半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇于該有機半導(dǎo)體材料層上，或是先沉積一層半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇于基材上，然后再涂布一層有機半導(dǎo)體材于該半導(dǎo)體粒子層或半導(dǎo)體團簇上；最后，完成該半導(dǎo)體路徑，以形成一半導(dǎo)體組件，例如以半導(dǎo)體路徑上所定義且沉積之絕緣層或接觸。接著，該半導(dǎo)體組件系就由內(nèi)連接而連接至一對應(yīng)的電路中。
若該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇系以鏈接分子加以鍵結(jié)，那么鏈接分子的作用最好是于一個別溶液中執(zhí)行，以使得該等納米粒子與鏈接分子能夠由于配位鍵結(jié)于該基材上形成一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在各例中，該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇系形成該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中之分支點。然而，同樣能夠先將該等半導(dǎo)體粒子與半導(dǎo)體團簇與該鏈接分子反應(yīng)，并將該反應(yīng)之產(chǎn)物例如以懸浮液之形式而涂布至該基材。排列于該有機半導(dǎo)體材料中之半導(dǎo)體粒子不須完全藉由鏈接分子而交鏈化，而可以僅部分半導(dǎo)體粒子藉由鏈接分子而交鏈化，而除了交鏈化之半導(dǎo)體粒子之外，未交鏈化之自由半導(dǎo)體粒子亦排列于該有機半導(dǎo)體中。
該等納米粒子系可直接涂布，或是先從一可溶性之粒子材料前驅(qū)物質(zhì)來制備一納米粒子溶液，在該情形中，僅需藉由例如凝結(jié)之方式來在沉積之后制備該溶液。
若該等半導(dǎo)體粒子或是半導(dǎo)體團簇具有溶解上之困難性而只能夠懸浮，那么能夠先對該等半導(dǎo)體粒子或是半導(dǎo)體團簇進行表面官能化，例如烷基鏈系藉由對應(yīng)的官能基而配位鍵結(jié)至該等半導(dǎo)體粒子或是半導(dǎo)體團簇之表面。同樣也可以先活化該等半導(dǎo)體粒子或是半導(dǎo)體團簇之表面，再接著將他們與一表面官能化之化合物進行反應(yīng)，以共價鍵結(jié)至該等半導(dǎo)體粒子或是半導(dǎo)體團簇。在上述說明中之與鏈接分子相關(guān)之相同制程與材料同樣也能夠于此一構(gòu)想中使用。
本發(fā)明系藉由下列圖式與具體實施例說明而詳細敘述，在圖式中第1圖系表示根據(jù)本發(fā)明之半導(dǎo)體裝置之具體實施例，其中該半導(dǎo)體粒子系隨意的分布于該有機半導(dǎo)體材料中；第2圖系表示根據(jù)本發(fā)明之半導(dǎo)體裝置之具體實施例，其中該半導(dǎo)體粒子系沿著該半導(dǎo)體路徑之方向排列；第3圖系表示根據(jù)本發(fā)明之半導(dǎo)體裝置之具體實施例，其中該半導(dǎo)體粒子藉由鏈接分子所鏈接；第4圖系表示一有機場效晶體管之電流-電壓特性曲線圖；第5圖系表示一有機場效晶體管之電流-電壓特性曲線圖；第6圖系表示不同的場效晶體管之電荷載子之移動率；第1標說明一包含一排列在源電極2與一漏電極3之間的半導(dǎo)體路徑之晶體管之兩個具體實施例。一電荷載子信道之形成可以藉由該柵(gate)電極4之場來控制，其中該柵電極4系藉由一介電層5而與該半導(dǎo)體路徑1或者是該源電極2以及該漏電極3絕緣。藉由如第1a圖所示之晶體管之排列，該源電極2與該柵電極3以及加上該半導(dǎo)體路徑1系直接排列在該介電層，而如第1b圖所示之排列，該源電極2與該漏電極3系排列在該半導(dǎo)體路徑1之分層以作為頂部電極。該半導(dǎo)體路徑1系由一在該源電極2與該漏電極3之間形成一連續(xù)面之有機半導(dǎo)體材料6所組成。半導(dǎo)體粒子7系嵌于該半導(dǎo)體材料6之內(nèi)部。該半導(dǎo)體粒子或由復(fù)數(shù)個半導(dǎo)體粒子7a到7b所形成之聚集系彼此孤立的排列。該板導(dǎo)體粒子7系任意的排列在該有機半導(dǎo)體材料6或該半導(dǎo)體路徑1之體積內(nèi)。在源電極2或漏電極3到該有機半導(dǎo)體材料6之間之電荷載子之傳送接觸阻力藉由排列在鄰近該源電極2之表面2a或該漏電極3之表面3a之半導(dǎo)體粒子7f，7g可以大幅地降低。
第2圖顯示該半導(dǎo)體粒子7與該有機半導(dǎo)體材料6更進一步可能的排列。在第2a與b圖所示之晶體管之結(jié)構(gòu)系對應(yīng)于在第1a與b圖所描述之結(jié)構(gòu)。然而，在第2圖所示之具體實施例中，該半導(dǎo)體粒子7并不是任意的排列在有機半導(dǎo)體材料6之體積中，而是沿著該半導(dǎo)體路徑1之表面8。如第2a圖所示之具體實施例，該表面8系對應(yīng)于介于有機半導(dǎo)體材料6與該介電層5之間的接口而且也包含形成于介于該源電極2與半導(dǎo)體路徑1之間或是漏電極3與該半導(dǎo)體路徑1之間之表面區(qū)段2a與3a。該半導(dǎo)體粒子7系沿著該表面彼此間分開地排列。排列在該表面2a與3a之該半導(dǎo)體粒子7f，7g再一次可以使得在該源電極2與該半導(dǎo)體路徑1或該漏電極3與該半導(dǎo)體路徑1之間的傳送電荷載子的接觸阻值得以降低。在第2b圖所示之該晶體管之具體實施例中，該半導(dǎo)體粒子7系沿著位在該接口層5之相反方向之該半導(dǎo)體路徑1之一表面8來排列。在此一具體實施例中，該有機半導(dǎo)體材料6系首先沉積在該介電層5，而且在該有機半導(dǎo)體材料6之一分層形成之后，該半導(dǎo)體粒子7系沉積在該分層的頂部側(cè)。最后，該源電極2以及該漏電極3系已形成，以使得該半導(dǎo)體路徑增補以形成一場效晶體管。在此具體實施例中，該晶體管粒子7f，7g也排列在接觸表面2a與3a，以為了降低介于該源電極2與有機半導(dǎo)體材料6之間或有機半導(dǎo)體材料6與該漏電極3之間的電荷傳送。
在第3圖所示之場效晶體管之排列系對應(yīng)于在第1a圖與第1b圖之排列。在此一情況下，該半導(dǎo)體粒子7也任意的分布在該半導(dǎo)體路徑的體積內(nèi)。然而，除此之外，更提供一鏈接分子9以共價鏈接鄰近的半導(dǎo)體粒子7。該半導(dǎo)體粒子7以及該鏈接分子9必須不能形成一連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)。
實施例該使用于上述實施例中之硅粒子硅利用下列參考文獻1到3所描述之方法來制造。
1.Holleman，Wiberg，Lehrbuch der anorganischen Chemie[Textbook ofInorganic Chemistry]，Walter de Gruyter Berlin，New York，1995；2.M.Kauzlarich et al.J.Am.Chem Soc.1996，118，1246f；3.U.Hilleringmann，Silizium-Halbleitertechnologie[Silicon SemiconductorTechnology]B.G.Teubner Stuttgart，Leipzig，1999.
實施例1硅之微米粒子藉由氯化氫在氣相中表面活化在350℃下，經(jīng)研磨過后10克的硅(p型摻雜，1.8Ωcm，晶粒大小＜5μm)與氯化氫反應(yīng)15分鐘。隨后藉由氮歷經(jīng)超過30分鐘的排程后，冷卻到室溫。該活化后之粒子可以立即在反應(yīng)室中進行反應(yīng)或儲存在一干氬氣氣氛中之惰性干溶劑(如二甘醇)。
產(chǎn)率11克的灰色顆粒。
實施例2硅之納米粒子藉由氯化氫在氣相中表面活化在350℃下，8克的納米硅粒子(晶粒大小約為50nm)與氯化氫在一流體化床反氣槽中反應(yīng)15分鐘。隨后藉由氮歷經(jīng)超過30分鐘的排程后，冷卻到室溫。該活化后之納米粒子可以立即在反應(yīng)槽中進行反應(yīng)或儲存在一干氬氣氣氛中之惰性干溶劑(如二甘醇)。
產(chǎn)率10.5克的咖啡色顆粒。
實施例3硅之微米粒子藉由四氯化硅在溶液中之表面活化經(jīng)研磨過后10.1克(0.36摩爾)的硅粒子(n型摻雜，8.6Ωcm，晶粒大?。?μm)懸浮于300ml的二甘醇中并與61.2克(0.36摩爾)的四氯化硅在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中逆流加熱72小時。在冷卻之后，該溶劑以及過量的四氯化硅系在減壓下蒸餾出來。該活化后過之粒子可以儲存在一干氬氣氣氛中之惰性干溶劑(如二甘醇)。
實施例4硅之納米粒子藉由四氯化硅在溶液中之表面活化7克(0.25摩爾)之納米硅粒子(晶粒大小約為50nm)懸浮于200ml的二甘醇中并與42.5克(0.25摩爾)的四氯化硅在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中逆流加熱72小時到沸騰。在冷卻之后，該溶劑以及過量的四氯化硅系在減壓下蒸餾出來。該活化后過之粒子可以儲存在一干氬氣氣氛中之惰性干溶劑(如二甘醇)。
實施例5硅之納米粒子藉由四氯化硅在溶液中之表面活化1.0克之硅化鉀(KSi)懸浮于80ml的二甘醇中并與3克(0.25摩爾)的四氯化硅在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中逆流加熱72小時到沸騰。在冷卻之后，該溶劑以及過量的四氯化硅系在減壓下蒸餾出來。該活化后過之粒子可以儲存在一干氬氣氣氛中之惰性干溶劑(如二甘醇)。
實施例6硅微米粒子藉由丁醇在氣相中之表面功能化由實施例1所獲得之氯活化微米粒子5克以300ml的1-丁醇于150℃、氮氣氛下在流體化床中急速冷卻。在冷卻到室溫后，得到一在丁醇中丁氧功能化之微米粒子，而且這些微米粒子以水清洗時系已一灰-咖啡色之顆粒分開，而隨后在一減壓下干燥。
產(chǎn)率5.5克，F(xiàn)TIRν，cm-12926，2855，1464，1384。
實施例7硅納米粒子藉由丁醇在氣相中之表面功能化由實施例4所獲得之氯活化納米粒子5克懸浮于100ml的二甘醇中，而且以10ml的1-丁醇慢慢的加入一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置。隨后系進行12小時的室溫冷卻。該混合物系在n-己烷化去并且以水清洗3遍。該己烷相與該溶劑系在減壓下分別進行干燥以及蒸餾。
產(chǎn)率4.8克的咖啡色顆粒，F(xiàn)TIRν，cm-12931，2857，1460，1377。
實施例8硅納米粒子藉由酚在溶液中之表面功能化由實施例4所獲得之氯活化納米粒子3克在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中懸浮于70ml的二甘醇，以3克的酚慢慢的混合。隨后即進行在室溫下攪拌12小時。該混合物系在甲苯中化去并且以水清洗3遍。該有機相系被干燥且該溶劑系被蒸餾出來。
產(chǎn)率3.1克的咖啡色顆粒，F(xiàn)TIRν，cm-13031，1588，1498，1198。
實施例9硅納米粒子藉由丁基鋰在溶液中之表面功能化由實施例2所獲得之氯活化納米粒子4克在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中懸浮于70ml的二甘醇，以2.5M、12ml的丁基鋰在己烷中慢慢的混合。隨后即進行在室溫下攪拌12小時。該混合物系在己烷中化去并且以水清洗3遍。該有機相系被干燥且該溶劑系被蒸餾出來。
產(chǎn)率3.4克的咖啡色顆粒，F(xiàn)TIRν，cm-12957，2929，2858，1378。
實施例10硅微米粒子藉由溴己基鎂在溶液中之表面功能化由實施例3所獲得之氯活化微米粒子3克在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中懸浮于70ml的二甘醇中，以2.0M、10ml的溴己基鎂慢慢的混合。隨后即進行在室溫下攪拌12小時。該混合物系經(jīng)過濾而且以水清洗3遍并以甲醇清洗兩遍。在經(jīng)過減壓干燥后，得到2.7克的灰色顆粒。
FTIRν，cm-12967，2933，2868，1460，1365。
實施例11硅納米粒子藉由1，4丁二醇在溶液中之共價鏈接由實施例4所獲得之氯活化納米粒子5克在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中懸浮于100ml的二甘醇中，以10ml的1，4丁二醇慢慢的混合。隨后即進行在室溫下攪拌12小時。該混合物系經(jīng)過濾而且以水清洗3遍并以甲醇清洗兩遍。在經(jīng)過真空干燥后，得到5.1克的咖啡色顆粒。
FTIRν，cm-13300，2951，2923，2878，1460，1365，1098。
實施例12硅納米粒子藉由對苯二酚在溶液中之共價鏈接由實施例4所獲得之氯活化納米粒子4克在一配備逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中懸浮于100ml的二甘醇中，以2.6克的對苯二酚慢慢的混合。隨后即進行在室溫下攪拌12小時。該混合物系經(jīng)過濾而且以水清洗3遍并以乙醇清洗兩遍。在經(jīng)過真空干燥后，得到4.5克的咖啡色顆粒。
FTIRν，cm-13520，3031，1680，1581，1488，1193。
實施例13硅微米粒子藉由1，4二巰基丁烷(1，4-dimercaptobutane)在氣相中之共價鏈接由實施例1所獲得之氯活化微米粒子5克系在150℃下以15ml二聚硫醇丁烷在一流體化床中之氮氣氣氛下急速冷卻。在冷卻到室溫之后，該生成物系以100ml的二甘醇從反應(yīng)槽胞元中清洗出來。一灰色-咖啡色之顆粒系藉由以水清洗以及隨后的真空干燥后孤立開來。
產(chǎn)率5.5克；FTIRν，cm-13420，2940，2865，1474，1374。
實施例14硅納米粒子藉由溴己基鎂(hexylmagnesium bromide)在溶液中之表面功能化由實施例5所獲得之氯活化納米粒子0.5克在一提供逆流凝結(jié)器與氬氣清洗的圓底燒瓶裝置中懸浮于50ml的二甘醇中，以2.0M、3ml的溴己基鎂慢慢的混合。隨后即進行在室溫下攪拌12小時。該混合物系經(jīng)過濾而且以水清洗3遍并以n-己烷清洗兩遍。在經(jīng)過減壓干燥后，得到2.7克的灰色顆粒。在減壓下，該己烷相干燥后以及該溶劑蒸餾出來后，得到80mg的咖啡色顆粒。
FTIRν，cm-12957，2923，2858，1460，1458。
實施例15在一有機半導(dǎo)體中一包含無機半導(dǎo)體微米粒子之薄膜之制備經(jīng)研磨過后20mg的硅(p型摻雜，1.8Ωcm，晶粒大?。?μm)懸浮于一具20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于2.5ml的三氯甲烷之溶液中，該懸浮劑系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例16在一有機半導(dǎo)體中一包含無機半導(dǎo)體納米粒子之薄膜之制備由實施例12所獲得之丁基功能基硅納米粒子20mg溶解于一具有20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于2.5ml的三氯甲烷之溶液中，該溶液系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例17在一有機半導(dǎo)體中一包含無機半導(dǎo)體納米粒子之薄膜之制備由實施例14所獲得之己基功能基硅納米粒子20mg溶解于一具有20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于2.5ml的三氯甲烷之溶液中，該溶液系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例18在一有機半導(dǎo)體中一包含無機半導(dǎo)體納米粒子混合物之薄膜制備由實施例14所獲得之己基功能基硅納米粒子40mg溶解于一具有20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于3.5ml的三氯甲烷之溶液中，該溶液系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例19包含無機半導(dǎo)體納米粒子與有機半導(dǎo)體之混合物之薄膜制備由實施例14所獲得之己基功能基硅納米粒子10mg溶解于一具有20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于2ml的三氯甲烷之溶液中，該溶液系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例20包含無機半導(dǎo)體微米粒子與有機半導(dǎo)體之混合物之薄膜制備由實施例10所獲得之己基功能基硅納米粒子20mg系懸浮于一具有20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于2.5ml的三氯甲烷之溶液中，該懸浮液系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件50℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例21一藉由增進分層之薄膜制備具有由實施例14中所獲得之己基功能基硅納米粒子20mg之溶于1.5ml的三氯甲烷之溶液1毫升系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。然后一具有20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于2.5ml的三氯甲烷之溶液1毫升系應(yīng)用于該層上并且以每分鐘2000轉(zhuǎn)來離心。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例22以一層狀結(jié)構(gòu)之薄膜制備由實施例12中所獲得之己基功能基硅納米粒子20mg溶解于1.5ml之三氯甲烷之溶液1毫升系利用一注射器且在每分鐘2000轉(zhuǎn)的離心情況下，應(yīng)用于一已經(jīng)制備形成晶體管結(jié)構(gòu)(底部接觸點)之硅晶圓上。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。在這制程之后，一毫升的具有20mg的聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(poly-3-hexylthiophene-2，5-diyl)溶于2.5ml的三氯甲烷之溶液1毫升系應(yīng)用于該層上并且以每分鐘2000轉(zhuǎn)來離心。該薄膜隨后控制在條件75℃，氮氣氣氛下4分鐘。
實施例23該電流電壓曲線系用以測定該實施例17到19所制造之場效晶體管。為了比較的目的，一包含聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(PHT)作為主動組件而沒有添加無機粒子之晶體管系已測定。
該特性曲線系繪制于第4圖中。圖中呈現(xiàn)該晶體管特性相較于PHT之改善，而且這些性質(zhì)因此系關(guān)聯(lián)于該混合物之計量。
實施例24在實施例21中所制造之場效晶體管之電流電壓特性曲線，以及為了比較之目的，一在相同的條件下制造、且具有聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(PHT)作為主動組件而沒有添加無機粒子之晶體管之特性曲線系已測定。該電壓-電流特性曲線繪制于第5圖。
實施例25電荷載子移動率之測定電荷載子移動率系用已測定實施例23與24所使用之場效晶體管。一包含聚-3-己基一噻吩-2，5-二基(PHT)作為主動組件而沒有添加無機粒子之場效晶體管系用以做比較之目的。該電荷載子移動率系繪制于第6圖。在所有所描述的情況中，該電荷載子移動率系改善至少2倍。
組件符號說明1 半導(dǎo)體路徑2 源電極2a 表面3 漏電極3a 表面4 柵電極5 介電層6 半導(dǎo)體材料7 半導(dǎo)體粒子7a 半導(dǎo)體粒子7b 半導(dǎo)體粒子7c 半導(dǎo)體粒子7d 半導(dǎo)體粒子7f 半導(dǎo)體粒子7g 半導(dǎo)體粒子8 表面
權(quán)利要求
1.一半導(dǎo)體裝置，其具有一以有機半導(dǎo)體材料所制成之半導(dǎo)體路徑、一供電荷載子射入該半導(dǎo)體路徑的第一接觸、以及一供電荷載子自該半導(dǎo)體路徑射出的第二接觸；在沿著該半導(dǎo)體路徑的有機半導(dǎo)體材料中有半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體群聚物，該半導(dǎo)體粒子包含一無機半導(dǎo)體材料，而該半導(dǎo)體群聚物系定義為包含至少三金屬原子之化合物，該等金屬原子各經(jīng)由一金屬-金屬鍵而化學鍵結(jié)至其它至少二金屬原子。
2.如權(quán)利要求1之半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇乃無規(guī)則地分布于該有機半導(dǎo)體材料的體積中。
3.如權(quán)利要求1之半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇本質(zhì)地排列于沿著由該有機半導(dǎo)體材料所制成的該半導(dǎo)體路徑的一表面。
4.如權(quán)利要求1至3之半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇乃藉烷基鏈而修蝕其表面。
5.如權(quán)利要求1至3之半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇乃藉由鏈接分子而鍵結(jié)。
6.如權(quán)利要求5之半導(dǎo)體裝置，其中該鏈接分子乃藉一共價鍵而鍵結(jié)至該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇。
7.如前述各項權(quán)利要求中任一項之半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇乃排列于相互隔離之位置或作為在該有機半導(dǎo)體材料中的該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇的隔離團塊。
8.如前述各項權(quán)利要求中任一項之半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體粒子及/或該半導(dǎo)體團簇在該半導(dǎo)體路徑中所占體積比乃低于20％。
9.如前述各項權(quán)利要求中任一項之半導(dǎo)體裝置，其中該半導(dǎo)體路徑乃被附加源極、漏極與柵極而形成一晶體管。
10.一種用以制造如權(quán)利要求1至9中任一項半導(dǎo)體裝置之方法，其中，乃在一溶劑中產(chǎn)生含有有機半導(dǎo)體與半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇之一溶液或懸浮液，將該溶液涂布于一基材并將該溶劑揮發(fā)掉以獲得一半導(dǎo)體路徑，而該半導(dǎo)體路徑乃被增補其它組件，而形成一半導(dǎo)體裝置。
11.一種用以制造半導(dǎo)體裝置之方法，該裝置具有由一有機半導(dǎo)體材料所制得之一半導(dǎo)體路徑、供電荷載子射入該半導(dǎo)體路徑的一第一接觸、以及供電荷載子自該半導(dǎo)體路徑射出的一第二接觸；在沿著該半導(dǎo)體路徑的有機半導(dǎo)體材料中有半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體群聚物，該半導(dǎo)體粒子包含一無機半導(dǎo)體材料，而該半導(dǎo)體群聚物乃被定義為包含至少三金屬原子之化合物，該等金屬原子各經(jīng)由一金屬-金屬鍵而化學鍵結(jié)至至少其它二金屬原子其中，乃產(chǎn)生一含有有機半導(dǎo)體于溶劑中之第一溶液；產(chǎn)生一包含半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體群聚物于溶劑中之一第二溶液或懸浮液；提供一基材；產(chǎn)生一包含至少一第一層與一第二層之層堆棧，該第一層與該第二層的其中之一乃產(chǎn)生自該第一溶液，而另一層則產(chǎn)生自該第二溶液；以獲得一半導(dǎo)體路徑，且該半導(dǎo)體路徑乃被增補其它組件而形成一半導(dǎo)體裝置。
12.如權(quán)利要求10與11之方法，其中該半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體群聚物經(jīng)表面官能化。
13.如權(quán)利要求10至12的其中一項所述的方法，其中鍵結(jié)該等半導(dǎo)體粒子及/或該等半導(dǎo)體群聚物之一鏈接分子乃被添加至含有該有機半導(dǎo)體的溶液及/或添加至含有該半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體群聚物的溶液。
全文摘要
本發(fā)明乃與一種具有以有機半導(dǎo)體材料作為一半導(dǎo)體路徑之半導(dǎo)體裝置有關(guān)。半導(dǎo)體粒子或半導(dǎo)體團簇乃無規(guī)則地分布于該有機半導(dǎo)體材料中，該等半導(dǎo)體粒子及/或半導(dǎo)體團簇亦能夠藉由鏈接分子而鏈接。添加半導(dǎo)體粒子至該有機半導(dǎo)體材料中可提升，舉例而言，一包含有此類半導(dǎo)體路徑的一場效晶體管的電性。
文檔編號H01L21/02GK1650445SQ03809731
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月29日
發(fā)明者M·哈里克, G·施米德, H·克勞克 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司