專利名稱：：包括經過表面處理的金屬氧化物顆粒的電介質媒質的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及諸如薄膜晶體管和電容器之類的薄膜電子器件及其制造方法，具體地講通過噴墨印刷的方法。
背景技術：
：據稱，US2005/0095448Al公開了利用芯一殼顆粒形成電介質層。
發(fā)明內容簡而言之，本發(fā)明提供了一種電子器件，通常為晶體管或電容器，所述電子器件包括至少一個導電電極和鄰近所述電極的電介質層；其中所述電介質層包含聚合物基質以及分散在所述聚合物基質中的金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團未與所述聚合物基質共價鍵合。所述金屬氧化物顆粒通常包括選自由下列物質組成的組的金屬Ti、Y、Zr、Hf和Si，并且最典型的是Ti。通常，所述有機官能團的分子量是1000或更低，并且符合以下化學式(-0陽)xQ(-0-R、(-CH2-R2)(I)其中Q為Si或P=0;其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組氫、垸基、和取代的垸基；其中每個R2均獨立地選自由下列物質組成的組氫、垸基、取代的垸基、垸氧基、取代的烷氧基;其中當Q為Si時，x為1至3，y為0至2，并且x+y=3;其中當Q為P=0時，x為1至2，y為0至1，并且x+y=2;并且其中開氧價(openoxygenvalences)與金屬氧化物顆粒的表面共價鍵合。通常，所述聚合物的基質為選自由下列物質組成的組的聚合物的基質丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、氟聚合物、乙烯醇和乙酸酯。所述聚合物的基質可以是交聯的。在另一方面，本發(fā)明提供可印刷分散體，通常為可噴涂印刷的分散體，其包括a)可固化組合物和b)金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團與可固化組合物的任何部分均不共價鍵合。在一個實施例中，所述有機官能團不與可固化組合物的任何部分反應，不會形成共價鍵。在一個實施例中，在所述可固化組合物固化時，所述有機官能團可與可固化組合物反應，形成共價鍵。所述金屬氧化物顆粒通常包括選自由下列金屬組成的組Ti、Y、Zr、Hf禾QSi，并且最典型的為Ti。通常，所述有機官能團的分子量是1000或更低，并且符合以下化學式(-0-)xQ(-0-R"y(-CH2-R2)(I)其中Q為Si或P=0;其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組氫、垸基、和取代的烷基；其中每個R2均獨立地選自由下列物質組成的組氫、垸基、取代的垸基、垸氧基、取代的烷氧基；其中當Q為Si時，x為1至3，y為0至2，禾Bx+y=3;其中當Q為P=0時，x為1至2，y為0至1,和x+y=2;并且其中開氧價與金屬氧化物顆粒的表面共價鍵合。在一個實施例中，在所述可固化組合物固化時，所述有機官能團可與可固化組合物反應，形成共價鍵，每個R1均可獨立地選自由下列物質組成的組氫、烷基、取代的烷基、活性取代的烷基、烯基、取代的烯基、活性取代的烯基，并且每個R2可獨立地選自由下列物質組成的組氫，垸基，取代的烷基、活性取代的烷基、烯基、取代的烯基、活性取代的烯基、垸氧基、取代的垸氧基、活性取代的垸氧基。通常，所述可固化組合物包括聚合物、低聚物或聚合物的單體，所述聚合物選自由下列物質組成的組丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、氟聚合物、乙烯醇和乙酸酯。所述可固化組合物還可包括交聯劑。在另一方面，本發(fā)明提供了一種制備含電介質的電子器件的方法，所述方法包括噴墨印刷根據本發(fā)明所述的可噴涂印刷的分散體的步驟。在本申請中"可印刷分散體"指基本上不包括平均半徑大于0.5微米的顆粒的分散體；"可噴涂印刷的分散體"指基本上不包括平均半徑大于0.2微米的顆粒分散體；"取代的"指對化學物質而言，被不與聚合物基質反應，形成與其相關的共價鍵的常規(guī)取代基取代，例如，取代基可以是垸基、垸氧基、多乙氧基、芳基、苯基、鹵素(-F、-Cl、-Br或-I)、羥基等；其中當可能時，取代基自身可被取代；并且"活性取代"指對化學物質而言，在所述可固化組合物固化時，被和可固化組合物反應，形成與之相關的共價鍵的常規(guī)取代基取代。本發(fā)明的優(yōu)點在于提供了易于制造的電子器件以及用于它們的制造方法和分散體。具體實施例方式在一個方面，本發(fā)明提供了一種電子器件，通常為晶體管或電容器，所述電子器件包括至少一個導電性電極和鄰近所述電極的電介質層；其中所述電介質層包含聚合物基質以及分散在所述聚合物基質中的金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團未與所述聚合物基質共價鍵合。薄膜晶體管(TFT)是用包含諸如并五苯的有機半導體材料或諸如氧化鋅的無機半導體材料的薄膜制得的FET。在一些實施例中，將所述薄層施用到柔性基底上，提供多種用途的柔性電路。在一些應用中，預期TFT技術將顯示出比傳統晶體管更具競爭力的諸如低成本、低溫加工性和結構柔韌性的優(yōu)點。TFT通常包括與源電極和漏電極電接觸的半導體。所述電極由導電材料制得，其可包括碳或諸如銅、銀或金之類的金屬。電介質材料隔開半導體與第三電極，柵電極?？梢匀魏芜m宜的次序堆疊薄層。在一些實施例中，可以以下次序堆疊所述層基底、柵電極、柵極電介質、半導體、源和漏電極。在一些實施例中，可以以下次序堆疊所述層基底、源和漏電極、半導體、柵極電介質、柵電極。其它布置方式也是可能的。薄膜電路可包括電容器。與傳統電容器相同，薄膜電容器包括介于兩個導電電極之間的電介質材料。根據本發(fā)明所述的電子器件包括鄰近至少一個導電電極的電介質層。根據本發(fā)明所述的電子器件可以是TFT、電容器、麥克風、天線或包括電介質材料的任何電路元件。所述電路元件可具有大于零的任何數量的電極。通常，根據本發(fā)明所述的電子器件為TFT或電容器。所述電介質層包含聚合物基質和分散在所述聚合物基質中的金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團未與所述聚合物基質共價鍵合。在本發(fā)明的實踐中，可使用任何適宜的金屬氧化物顆粒。適宜的金屬氧化物顆粒的體積介電常數通常是七或以上，較典型的是10或以上，并且更典型的是15或以上。適宜的金屬氧化物顆粒可包括過渡金屬。適宜的金屬氧化物顆?？砂↖IA、IVA、VA和VIA族金屬，在用于本專利申請時，可包括Al、Si、Ga、Ge、As、Se、In、10Sn、Sb、Te、Tl、Pb、Bi和Po。適宜的金屬氧化物顆?？砂ㄟx自由下列物質組成的組的金屬Ti、Y、Zr、Hf和Si，并且更典型地包括Ti。適宜的金屬氧化物顆粒可包含一種以上的金屬元素，并且可另外包含除氧以外的非金屬元素。適宜的金屬氧化物顆粒包括含諸如Ti02、BaTi03之類的鈦酸鹽2、BaTi03和鈮酸鉛鎂-鈦酸鉛的顆粒。所述顆粒的平均半徑通常不超過0.5微米；更典型的不超過0.2微米。在本發(fā)明的實踐中可使用將與金屬氧化物顆粒的表面共價鍵合且不與聚合物基質共價鍵合的任何適宜的有機官能團。適宜的有機官能團的分子量通常是1000或以下。通常，所述有機官能團屬于硅烷和膦酸綜合范疇中的一個。通常，所述有機官能團是符合以下化學式的基團(-0-)xQ(-0-R、(-CH2陽R2)(I)其中Q為Si或P=0;其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組氫、垸基、和取代的烷基；其中每個R2均獨立地選自由下列物質組成的組氫、烷基、取代的烷基、垸氧基、取代的烷氧基；其中當Q為Si時，x為1至3，y為0至2，禾口x+y=3;其中當Q為P=0時，x為1至2，y為0至1，和x+y=2;并且其中開氧價與金屬氧化物顆粒的表面共價鍵合。所述有機官能團與金屬氧化物顆粒的表面鍵合x次；也就是說，通過每個開氧價表面鍵合。在一些實施例中，Q為Si。在一些實施例中，Q為P=0。在一些實施例中，每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組甲基和乙基。在一些實施例中，Q為Si，每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組甲基和乙基；并且R2為-CH2-(0-CH2-CH2-)z-OH，其中z為1至19。在一個實施例中，在所述可固化組合物固化時，所述有機官能團可與可固化組合物反應而形成共價鍵，每個R1均可獨立地選自由下列物質組成的組氫、烷基、取代的烷基、活性取代的垸基、烯基、取代的烯基、活性取代的烯基，并且每個R2均可獨立地選自由下列物質組成的組氫，垸基，取代的垸基、活性取代的烷基、烯基、取代的烯基、活性取代的烯基、烷氧基、取代的垸氧基、活性取代的烷氧基。在根據本發(fā)明所述的器件中，所述聚合物基質是將不與鍵合金屬氧化物顆粒的有機官能團共價鍵合的任何適宜聚合物基質。代表性的基質聚合物選自由下列物質組成的組丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、氟聚合物、乙烯醇和乙酸酯。最典型的基質聚合物為丙烯酸酯。通常，所述基質聚合物是交聯的，但是作為另外一種選擇，所述基質聚合物可以是非交聯的。本發(fā)明還提供了可印刷分散體，所述可印刷分散體可用于制備薄膜電子器件，包括根據本發(fā)明所述的電子器件?？捎∷⒎稚Ⅲw包括a)可固化組合物；和b)具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團的金屬氧化物顆粒。所述金屬氧化物顆粒和有機官能團基本上如上所述，但是以下說明例外。在一個實施例中，所述有機官能團不與可固化組合物的任何部分共價鍵合，并且不與可固化組合物的任何部分反應，不會形成共價鍵。在一個實施例中，所述有機官能團不與可固化組合物的任何部分共價鍵合，但是在可固化組合物固化時，可與可固化組合物反應，形成共價鍵。在本發(fā)明的一個實施例中，可印刷分散體為可噴涂的印刷分散體。在根據本發(fā)明所述的分散體中，所述可固化組合物是可固化形成本發(fā)明聚合物基質的任何適宜的組合物。代表性的可固化組合物包括聚合物、低聚物、單體、或它們的混合物。代表性的可固化組合物包括聚合物、低聚物、單體、或聚合物的混合物，所述聚合物選自由下列物質組成的組丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、氟聚合物、乙烯醇和乙酸酯。在一些實施例中，所述基質聚合物為丙烯酸酯。在一些實施例中，所述基質聚合物為聚乙烯基苯酚(PVP)聚合物。在一些實施例中，所述基質聚合物為諸如共同未決的已公布的專利申請U.S.2004/0222412Al描述的含腈苯乙烯-馬來酸酐共聚物之類的苯乙烯-馬來酸酐共聚物。在一些實施例中，所述基質聚合物為氰甲基苯乙烯。通常，可固化組合物包括一種或多種交聯劑，但是作為另外一種選擇不包括交聯劑。本發(fā)明還提供了一種制備包括根據本發(fā)明所述電子器件在內的薄膜電子器件的方法，所述方法經由噴墨印刷施用根據本發(fā)明所述的可噴涂印刷的分散體。通常將所述分散體施用到基底上，所述基底可以是無機或有機基底，并且可包括玻璃、陶瓷和/或聚合材料?？蓪⑺龇稚Ⅲw施用到柔性聚合物基底上。施用所述分散體時通常采用根據所構建電路的需要確定的圖案形式。所述圖案不受對模板型圖案的約束，例如，禁止孤"島"，的限制。本發(fā)明可用于制備諸如薄膜晶體管和電容器之類的薄膜電子器件。下面的實例進一步說明了本發(fā)明的目標和優(yōu)點，但是這些實例中提到的具體材料和數量以及其它條件和細節(jié)均不應被解釋為是對本發(fā)明的不當限制。實例除非另外指明，所有試劑均獲自或可得自AldrichChemicalCo.，Milwaukee,WI，或可以通過己知方法合成。制備件實例a—制備SiO，/TiO，納米顆粒分散體將214g硅酸鹽/鈦酸鹽顆粒溶膠(可以商品名OPTOLAKE3得自CatalystsandChemicalsInd.Co.，Ltd,KawasakiCity，Kamagama，Japan)加入燒瓶。經由XRF分析發(fā)現Optolake3為68.21%Ti02、23.7%Si02、5.92%K20以及一些少量的其它元素。加入7.5gSILQUESTA-1230(可得自GESilicones,Wilton，CT)，其為CH3-封端的聚乙二醇三烷氧基硅垸，并且在95°C烘箱中將所述混合物加熱l小時，其后加入溶于2.67gl-甲氧基-2-丙醇(DOWANOL-PM，可得自Aldrich，Milwaukee,WI)中的2.67g甲基三乙氧硅烷(可得自GelestInc.,Morrisville,PA)。在95°C下整夜攪拌所述混合物。利用蒸發(fā)或加入l-甲氧基-2-丙醇的方法，將所述分散體調節(jié)成為包括15.3%的固體。制備性實例B-制備聚合物B聚合物B為美國專利公布No.2004/0222412Al中描述的含腈苯乙烯-馬來酸酐共聚物，所述文獻以引用的方式并入本文。其中在第107和108段利用標題"實例1，合成聚合物1"描述了如下的合成在配有磁力攪拌器和氮氣入口的250毫升(mL)三頸燒瓶中，加入8.32克(g)位于50mL無水二甲基丙烯酰胺(DMAc，Aldrich)中的3-甲基氨基丙腈(Aldrich)和20.00g苯乙烯-馬來酸酐共聚物(可得自Sartomer，Exton，PA的SMA1000樹脂。)溶液。在室溫下攪拌所述混合物30分鐘后，加入N，N-二甲基氨基吡啶(DMAP)(0.18g，99%，Aldrich)，然后在ll(TC下加熱所述溶液17小時。使所述溶液冷卻至室溫，并且緩慢倒入1.5升(L)異丙醇，同時執(zhí)行機械攪拌。通過過濾收集形成的黃色沉淀(聚合物B)，并且在較低壓力(約30毫米(mm)Hg汞柱)下，在80°C下干燥48小時。收率26.0g。將二十克(20g)此物質(聚合物B)溶于50mL無水DMAc中，然后加入28.00g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)(Sartomer)、0.20g對苯二酚(J.T.Baker，Phillipsburg，NJ)和0.5gN，N-二甲基芐胺(Aldrich)。用氮氣閃蒸，然后在55°C下加熱所述混合物20小時。在使所述溶液冷卻至室溫后，將它緩慢倒入1.5L己烷和異丙醇混合物(2:1，體積:體積(v/v)，GR，E.M.Science)，同時執(zhí)行機械攪拌。將形成的沉淀溶于50mL丙酮中，并且沉淀兩次，首先加入與以前使用的相同溶劑混合物，然后使用異丙醇。通過過濾收集固體(聚合物B)，并且在較低壓力(約30mmHg)下，在50°C下干燥24小時。收率22.30g。FT-IR(薄膜)3433、2249、1723、1637、1458、1290、1160和704cm-1。Mn(數均分子量)=8000克/摩爾(g/mo1)，Mw(重均分子量)=22,000g/mol。Tg=105°C。制備性實例C-制備丙烯酸2-(萘-2-基硫烷基)-乙基酯(NSEA)NSEA的合成公開于2004年12月30日提交的共同未決的美國專利申請系列No.11/026,573，所述文獻以引用的方式并入本文。詳細說明如下為十二升的三頸圓底燒瓶配備溫度探針、機械攪拌器和冷凝器。將2000g2-萘硫酚、4000g甲苯和63.lg三乙胺加入所述燒瓶。將所述混合物加熱至95°C，同時使用中速攪拌。逐滴地將1209g的熔融碳酸乙二酯加入所述反應混合物。所述反應釋放C02。該加入大約使用三小時。在加入結束時，使所述反應混合物保持95°C大約十二小時。然后將所述混合物冷卻至室溫，并且利用旋轉蒸發(fā)器脫除溶劑，得到中間體醇，其為黃色的，靜置時結晶的油。收率為1815g。此物質的熔點為61至63°C。為250mL三頸圓底燒瓶配備溫度探針、機械攪拌器和冷凝器。將50g上述中間體醇與29.7g三乙胺、分別為0.01克的水楊醛肟和四甲基苯二胺以及430g叔丁基甲基醚一起加入燒瓶。將所述混合物加熱至4CTC，并且逐滴地將24.4g丙烯酰氯加入反應。使所述反應混合物保持40°C—小時。然后加入400克水與五克濃HC1。在搖晃所述混合物后，分離并且用300克水與30克碳酸鈉的混合物洗滌有機相，。然后用300克水與30克氯化鈉的混合物洗滌所述有機相。利用旋轉蒸發(fā)器脫除溶劑，得到丙烯酸2-(萘-2-基硫烷基)-乙基酯(NSEA)，其為黃色的油。收率為50g。制備性實例D-制備ZrC^納米顆粒分散體根據美國專利No.6,376,590公開的步驟制備Zr02溶膠。經由XRF分析發(fā)現Zr02為79.27%Zr02、13.34%Si02、3.55%Hf02和2.96%Y203。將Zr02溶膠(300.41g，Zr02含量36.16%)加入反應容器。按說明順序加入l-甲氧基-2-丙醇(302g)、SILQUESTA-174(可得自GESilicones,Wilton，CT)(37.57g)和Prostab51卯(Ciba)(0.27g，含量5.3重量％)，同時攪拌。持續(xù)4小時15分鐘加熱所述混合物至90°C。將除鹽水(M00g)和濃氨水(33g)加入2升燒杯。將上述反應混合物加入氨水，同時執(zhí)行最低速攪拌。形成白色沉淀，并且使其靜置約10分鐘。經由真空過濾(Whatmann濾紙No.1)分離出沉淀。將潮濕的固體分散于l-甲氧基-2-丙醇(700g)中，獲得半透明的混合物。將所述混合物(904g)濃縮至369g。加入l-甲氧基-2-丙醇(311g)，并且將所述混合物濃縮至273g。加入l-甲氧基-2-丙醇(403g)，并且將所述混合物濃縮至258g。加入l-甲氧基-2-丙醇(72g),獲得最終混合物。重量分析測得固體含量為37.1重量％。實例1在瓶中加入6g9.7重量％的聚合物B的l-甲氧基-2-丙醇(DowanolPM，Aldrich)溶液、3.8g得自制備性實例A的硅酸鹽/鈦酸鹽納米顆粒溶液、O.lg有機硅聚醚丙烯酸酯(TegoRad2250，GoldschmidtChemicalCorp.,Hopewell,VA)、0.078g2-，4-，6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦(TPOL，Ciba，Basel,Switzerland)和0.05g四丙烯酸季戊四醇酯(SR444，Sartomer，Exton，PA)。攪拌此樣本，直至均勻，然后通過0.2微米過濾器過濾。實例2在小瓶中加入6g9.7重量％的聚合物B的l-甲氧基-2-丙醇(DowanolPM，Aldrich)溶液、8.876g得自制備性實例A的硅酸鹽/鈦酸鹽納米顆粒溶液、O.lg有機硅聚醚丙烯酸酯(TegoRad2250，GoldschmidtChemicalCorp.)和0.08lg2-,4-,6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦(TPOL，Ciba)。攪拌此樣本，直至均勻，然后通過0.2微米過濾器過濾。比較例2C(實例2的對比物)在小瓶中加入20g10重量％的聚合物B的l-甲氧基-2-丙醇(DowanolPM，Aldrich)溶液、0.195g有機硅聚醚丙烯酸酯(TegoRad2250，GoldschmidtChemicalCorp.)禾卩0.2g2-,4-,6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦(TPOL，Ciba)。攪拌此樣本，直至均勻，然后通過0.2微米過濾器過濾。實例3在小瓶中加入6g除鹽水、3gl-甲氧基-2-丙醇(Dowano1PM，Aldrich)和5.25g聚(乙烯乙二醇(600)二丙烯酸酯)(SR610，Sartomer)。攪拌此混合物，直至得到均勻的溶液。然后加入0.75g二氧化鈦(nTi02,可得自Buhler，Uzivil，Switzerland)，并且使用手持剪切攪拌器剪切攪拌混合物1分鐘。然后加入0.15g有機硅聚醚丙烯酸酯(TegoRad2250，GoldschmidtChemicalCorp.)和0.05g2-，4-,6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦(TPOL，Ciba)，并且再剪切攪拌所述混合物30秒。使其靜置，然后通過0.45微米過濾器過濾。實例4在小瓶中加入0.25g聚(a-甲基苯乙烯)(AMSMn=126，000，Mw=133,600，PDI=1.06，PolymerSource,Dorval，QE，Canada)、4.75g環(huán)己酮(LancasterSynthesis,Inc.)和1.63g得自制備性實例A的硅酸鹽/鈦酸鹽納米顆粒溶液。在50°C下攪拌此樣本，直至AMS溶解，然后通過0.45微米過濾器過濾。比較例4C(實例4的對比物)在小瓶中加入0.25g聚(a-甲基苯乙烯)(AMSMn=126，000，Mw=133,600,PDI=1.06，PolymerSource)禾卩4.75g環(huán)己酮(LancasterSynthesis,Inc.)。在5CTC下攪拌此樣本，直至AMS溶解，然后通過0.45微米過濾器過濾。實例5在小瓶中加入2g含40重量％固體的交聯劑甲苯溶液，所述固體是20重量％的9,9-二(3-氯-4-氨基苯基)氟(按照美國專利No.4,684,678所述制備)，64重量％的Epon1001F環(huán)氧樹脂(ResolutionPerformanceProducts),16重量％的Epon1050環(huán)氧樹月旨(ResolutionPerformanceProducts),0.4重量％的5-氨基苯并三唑(LancasterSynthesis,Inc))、禾B0.59g得自制備性實例A的硅酸鹽/鈦酸鹽納米顆粒溶液。攪拌此混合物，直至均勻，然后通過0.45微米過濾器過濾。比較例5C(實例5的對比物)在小瓶中加入2g含40重量％固體的交聯劑甲苯溶液，所述固體是20重量％的9,9-二(3-氯-4-氨基苯基)氟(按照美國專利No.4,684,678所述制備)，64重量％的Epon1001F環(huán)氧樹脂(ResolutionPerformanceProducts),16重量％的Epon1050環(huán)氧樹月旨(ResolutionPerformanceProducts),0.4重量％的5-氨基苯并三唑(LancasterSynthesis,Inc))、和2gl-甲氧基-2-丙醇(Dowano1PM，Aldrich)。攪拌此混合物，直至均勻，然后通過0.45微米過濾器過濾。實例6在小瓶中加入2g含40重量％固體的交聯劑甲苯溶液，所述固體是20重量％的9,9-二(3-氯-4-氨基苯基)氟(按照美國專利No.4,684,678所述制備)，64重量％的Epon1001F環(huán)氧樹脂(ResolutionPerformanceProducts),16重量％的Epon1050環(huán)氧樹月旨(ResolutionPerformanceProducts),0.4重量％的5-氨基苯并三唑(LancasterSynthesis,Inc))、禾P5.2g得自制備性實例A的硅酸鹽/鈦酸鹽納米顆粒溶液。攪拌內容物，直至均勻，然后通過0.45微米過濾器過濾。實例7在小瓶中加入0.52g聚4-乙烯基苯酚(Aldrich，Mw二20，000)、9.5g環(huán)己酮(LancasterSynthesis,Inc.)、3.43g得自制備性實例A的硅酸鹽/鈦酸鹽納米顆粒溶液、和0.015g聚(三聚氰胺-共-甲醛)(Aldrich)。攪拌所述混合物，直至均勻，并且通過0.45微米過濾器過濾。比較例7C(實例7的對比物)在小瓶中加入0.5g聚4-乙烯基苯酚(Aldrich，Mw=20,000)、9.5g環(huán)己酮(LancasterSynthesis,Inc.)、和0.015g聚(三聚氰胺-共-甲醛)(Aldrich)。攪拌此混合物，直至均勻，并且通過0.45微米過濾器過濾。實例8在小瓶中加入9gNSEA、lg四丙烯酸季戊四醇酯(SR444，Sartomer)、10.41g得自制備性實例D的Zr02、禾Q0.015g2-，4-，6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦(TPOL，Ciba)。攪拌所述樣本，直至均勻，然后通過0.45微米過濾器過濾。比較例8C(實例8的對比物)在小瓶中加入9gNSEA、lg四丙烯酸季戊四醇酯(SR444，Sartomer)、和0.015g2-,4-,6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦(TPOL，Ciba)。攪拌所述樣本，直至均勻，然后通過0.45微米過濾器過濾。制備電容器以類似方式制得所有電容器。在5.08cmx5.08cm的載玻片(PrecisionGlass)表面噴涂5埃的Ti(AlfaAesar)，然后噴涂600埃的Au(WilliamsAdvancedMaterials)。隨后用丙酮(JTBaker)、IPA(JTBaker)和除鹽水清洗，然后吹干Au表面。將1至2mL待測電介質溶液放置在Au表面上，完全覆蓋Au。使載玻片以介于4000至6100轉/分鐘之間的轉速旋轉40至60秒，然后執(zhí)行如下處理。在實例1、2、2C和3中，以120°C加熱所述載玻片5分鐘，然后暴露于4.96J/cm2紫外能量，完成交聯。在實例8和8C中，使所述載玻片暴露于4.96J/cm2紫外能量，完成交聯。在實例4、4C、7和7C中，利用IO(TC烘焙所述載玻片5分鐘，然后利用20CTC烘焙5分鐘。在實例5、5C和6中，利用190°C烘焙所述載玻片2小時。一旦干燥且固化所述電介質，就將含圖案的掩模放置在頂上，并且沉淀600埃的Au(WilliamsAdvancedMaterials),形成頂部觸點。利用表I報告取自所得電容器的測量值。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表一指出，與類似的對比組合物相比，使用本發(fā)明的組合物可獲得更高的介電常數。應當理解，增加無機顆粒填塞量通常會導致更大的介電常數。在不背離本發(fā)明的范圍和原則的前提下，本發(fā)明的各種修改和更改對本領域內的技術人員來說將是顯而易見的，并且應該理解，本發(fā)明不應不當地受限于上文所述的示例性實施例。權利要求1.一種電子器件，其包括至少一個導電電極和鄰近所述電極的電介質層；其中所述電介質層包含聚合物基質以及分散在所述聚合物基質中的金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團未與所述聚合物基質共價鍵合。2.根據權利要求1所述的電子器件，其中所述金屬氧化物顆粒包括選自由下列物質組成的組的金屬Ti、Y、Zr、Hf和Si。3.根據權利要求1所述的電子器件，其中所述金屬氧化物顆粒包括Ti。4.根據權利要求1所述的電子器件，其中所述有機官能團的分子量是1000或以下，并且符合以下化學式(-0-)xQ(-0陽R)y(-CH2-R2)(I)其中Q為Si或PK);其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組氫、烷基和取代的烷基；其中每個R2均獨立地選自由下列物質組成的組氫、烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基；其中當Q為Si時，x為1至3，y為0至2，和x+y=3;其中當Q為P=0時，x為1至2，y為0至1，禾卩x+y=2;并且其中所述開氧價與所述金屬氧化物顆粒的表面共價鍵合。5.根據權利要求4所述的電子器件，其中Q為Si。6.根據權利要求5所述的電子器件，其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組甲基和乙基；并且R2為-CH2-(0-CH2-CH2-)z-OCH3，其中z為1至19。7.根據權利要求4所述的電子器件，其中Q為P=0。8.根據權利要求1所述的電子器件，其中所述聚合物基質為選自由下列物質組成的組的聚合物的基質丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、氟聚合物、乙烯醇和乙酸酯。9.根據權利要求1所述的電子器件，其中所述聚合物基質是交聯的。10.根據權利要求1所述的電子器件，其中所述電子器件為晶體管。11.根據權利要求1所述的電子器件，其中所述電子器件為電容器。12.—種可印刷分散體，包括a)可固化組合物；b)金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團與所述可固化組合物的任何部分均不共價鍵合。13.根據權利要求12所述的可印刷分散體，所述分散體為可噴涂印刷的分散體。14.根據權利要求12所述的可印刷分散體，其中所述有機官能團與所述可固化組合物的任何部分均不共價鍵合，并且不與所述可固化組合物的任何部分反應形成共價鍵。15.根據權利要求12所述的可印刷分散體，其中所述有機官能團與所述可固化組合物的任何部分均不共價鍵合，但是在所述可固化組合物固化時可與所述可固化組合物反應，形成共價鍵。16.根據權利要求13所述的可印刷分散體，其中所述金屬氧化物顆粒包括選自由下列物質組成的組的金屬Ti、Y、Zr、Hf禾PSi。17.根據權利要求13所述的可印刷分散體，其中所述金屬氧化物顆粒包括Ti。18.根據權利要求13所述的可印刷分散體，其中所述有機官能團的分子量是1000或以下，并且符合以下化學式(-0-)xQ(-0-R(-CH2-R2)(I)其中Q為Si或P=0;其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組氫、垸基和取代的垸基；其中每個R2均獨立地選自由下列物質組成的組氫、垸基、取代的烷基、垸氧基、取代的垸氧基；其中當Q為Si時，x為1至3，y為0至2，和x+y=3;其中當Q為P=0時，x為1至2，y為0至1,禾口x+y=2;并且其中所述開氧價與所述金屬氧化物顆粒的表面共價鍵合。19.根據權利要求13所述的可印刷分散體，其中所述有機官能團的分子量是1000或以下，并且符合以下化學式(-0-)xQ(-0-RV-CH2-R2)(I)其中Q為Si或P=0;其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組氫、烷基、取代的垸基、活性取代的垸基、烯基、取代的烯基、活性取代的烯基；其中每個R2均獨立地選自由下列物質組成的組氫，垸基，取代的垸基、活性取代的烷基、烯基、取代的烯基、活性取代的烯基、垸氧基、取代的烷氧基、活性取代的烷氧基；其中當Q為Si時，x為1至3，y為0至2，和x+y=3;其中當Q為P=0時，x為1至2，y為0至1，禾卩x+y=2;并且其中所述開氧價與所述金屬氧化物顆粒的表面共價鍵合。20.根據權利要求18所述的可印刷分散體，其中Q為Si。21.根據權利要求19所述的可印刷分散體，其中Q為Si。22.根據權利要求20所述的可印刷分散體，其中每個R1均獨立地選自由下列物質組成的組甲基和乙基；并且R2為-CH2-(0-CH2-CH2-)z-OCH3，其中z為1至19。23.根據權利要求18所述的可印刷分散體，其中Q為P=0。24.根據權利要求13所述的可印刷分散體，其中所述可固化組合物包括選自由下列物質組成的組的聚合物丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、氟聚合物、乙烯醇和乙酸酯。25.根據權利要求13所述的可印刷分散體，其中所述可固化組合物包括選自由下列物質組成的組的聚合物單體丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、苯乙烯、氟聚合物、乙烯醇和乙酸酯。26.根據權利要求13所述的可印刷分散體，其中所述可固化組合物包括交聯劑。27.—種制備包含電介質的電子器件的方法，所述方法包括噴墨印刷根據權利要求13所述的可噴涂印刷的分散體的步驟。28.—種制備包含電介質的電子器件的方法，所述方法包括噴墨印刷根據權利要求17所述的可噴涂印刷的分散體的步驟。29.—種制備包含電介質的電子器件的方法，所述方法包括噴墨印刷根據權利要求18所述的可噴涂印刷的分散體的步驟。30.—種制備包含電介質的電子器件的方法，所述方法包括噴墨印刷根據權利要求19所述的可噴涂印刷的分散體的步驟。31.—種制備包含電介質的電子器件的方法，所述方法包括噴墨印刷根據權利要求21所述的可噴涂印刷的分散體的步驟。32.—種制備包含電介質的電子器件的方法，所述方法包括噴墨印刷根據權利要求26所述的可噴涂印刷的分散體的步驟。全文摘要簡而言之，本發(fā)明提供一種電子器件，通常為晶體管或電容器，所述電子器件包括至少一個導電電極和鄰近所述電極的電介質層；其中所述電介質層包含聚合物基質以及分散在所述聚合物基質中的金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團未與所述聚合物基質共價鍵合。在另一方面，本發(fā)明提供一種可印刷分散體，通常為可噴涂印刷的分散體，其包括a)可固化組合物和b)金屬氧化物顆粒；其中所述金屬氧化物顆粒具有與它們的表面共價鍵合的有機官能團，并且其中所述有機官能團與可固化組合物的任何部分均不共價鍵合。在一個實施例中，所述有機官能團不與可固化組合物的任何部分反應形成共價鍵。在一個實施例中，在所述可固化組合物固化時，所述有機官能團可與可固化組合物反應形成共價鍵。文檔編號H01L21/31GK101310368SQ200680043065公開日2008年11月19日申請日期2006年11月14日優(yōu)先權日2005年11月18日發(fā)明者馬克·E·納皮耶臘拉申請人:3M創(chuàng)新有限公司