[發(fā)明專利]雜富勒烯以及使用了其的n型半導(dǎo)體膜和電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880054420.4
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN111032567B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松澤伸行;笹子勝;中順一
• 申請（專利權(quán)）人: 松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
• 主分類號: C01B32/156
• 分類號: C01B32/156;B82Y30/00;B82Y40/00;H01L29/786;H10K50/805;H10K10/46;H10K85/20
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

雜富勒烯中構(gòu)成富勒烯的n個(n為正的偶數(shù))碳原子用n個硼原子或n個氮原子進(jìn)行了取代。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及雜富勒烯以及使用了其的n型半導(dǎo)體膜和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來，提出了多種使用有機材料作為半導(dǎo)體層(半導(dǎo)體膜)的形成材料的電子設(shè)備、尤其是薄膜晶體管(TFT)，積極地進(jìn)行了其研究開發(fā)。在半導(dǎo)體層中使用有機材料的優(yōu)點很多。例如，以無機非晶硅等作為基質(zhì)的以往的無機薄膜晶體管需要350～400℃左右的加熱工藝，與此相比，有機TFT能夠利用50～200℃左右的低溫加熱工藝來制造。因此，能夠在塑料膜等耐熱性更弱的基底(基板)上制作晶體管元件。此外，作為有機材料的優(yōu)點，還可列舉出如旋涂法、噴墨法、印刷等那樣地使用容易的形成方法而形成半導(dǎo)體層，并能夠以低成本制造大面積的設(shè)備。

作為為了判斷TFT的性能而使用的指標(biāo)之一，有半導(dǎo)體層的載流子遷移率，為了提高有機TFT中的有機半導(dǎo)體層(有機半導(dǎo)體膜)的載流子遷移率而進(jìn)行了多種研究。這些研究之中，作為以形成有機半導(dǎo)體層(有機半導(dǎo)體膜)的有機材料的分子為重點的研究，有例如使用了聚(3-烷基噻吩)的研究等(參照專利文獻(xiàn)1)。此外，作為著眼于有機TFT的結(jié)構(gòu)的研究，有提出了如下方案的研究：例如，通過使取向膜夾在柵極絕緣層與有機半導(dǎo)體層之間而提高有機半導(dǎo)體層的結(jié)晶取向性、提高載流子遷移率(參照專利文獻(xiàn)2)。像這樣，獲得具有良好特性的有機半導(dǎo)體及其膜與提高電子設(shè)備的性能有關(guān)。因此，需要用于進(jìn)一步提高有機半導(dǎo)體及其膜的特性的研究。

尤其是，作為n型有機半導(dǎo)體材料，苝二酰亞胺及其衍生物以及富勒烯及其衍生物作為載流子遷移率高的材料是已知的(參照專利文獻(xiàn)3、4)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平10-190001號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平9-232589號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特表2011-515505號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特表2016-521263號公報

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：David?R.Evans等人、Organic?Electronics?29(2016)50

非專利文獻(xiàn)2：K.J.Bowers?et?a1.Proc.2006ACM/IEEE?Conference?onSupercomputing，ACM，Tampa，F(xiàn)lorida，2006，p84

非專利文獻(xiàn)3：A.D.Bochevarov?et?al.Intl.J.Quantum?Chem.113(2013)2110

發(fā)明內(nèi)容

本申請所述的雜富勒烯中，將構(gòu)成富勒烯的n個(n為正的偶數(shù))碳原子用n個硼原子或n個氮原子進(jìn)行了取代。

本申請的雜富勒烯顯示出更充分高的電子遷移率，因此，作為分子系有機半導(dǎo)體材料或碳系電子傳輸材料、尤其是n型半導(dǎo)體材料是有用的。

附圖說明

圖1A是用于說明本申請的雜富勒烯的骨架構(gòu)成原子數(shù)m為60時的、該雜富勒烯的取代位置的表述法的示意圖。

圖1B是用于說明本申請的雜富勒烯的骨架構(gòu)成原子數(shù)m為70時的、該雜富勒烯的取代位置的表述法的示意圖。

圖2A是用于說明本申請的雜富勒烯的骨架構(gòu)成原子數(shù)m為60時的、該雜富勒烯的優(yōu)選取代位置的示意圖。

圖2B是用于說明本申請的雜富勒烯的骨架構(gòu)成原子數(shù)m為70時的、該雜富勒烯的優(yōu)選取代位置的示意圖。

圖3是表示使用本申請的雜富勒烯得到的晶體管的基本結(jié)構(gòu)的一例的結(jié)構(gòu)示意圖。