件的峰值饱和迁移率的平均值。峰值饱和迁移率是指当相对于如上所述的栅极偏压计 算时器件的最大饱和迁移率。每种沟道长度使用8个TFT。
[0巧6] 除平均迁移率之外，上方还绘出迁移率的偏差。误差棒代表+/-1标准偏差。也在 副轴y-轴上按照每种沟道长度的平均迁移率的比例绘出标准偏差。
[0巧7] 在饱和制度中，将漏极电流称为相对于漏极偏压"饱和"，W致于更高的漏极偏压 不导致更高的漏极电流。迁移率是通过该器件能提供多少电流的量度，并且其不一定是指 半导体材料自身的本征迁移率（尽管在很多情况下如此）。例如，在沟道区中具有相同的 材料迁移率的器件可W表现出比另一器件更高的接触电阻，因此表现出更低的"器件"迁移 率。
[0巧引具有有5微米和10微米的沟道长度的比较器件的平均饱和迁移率都是0.Icm2/VsO
[0259] 图3a和3b突显了使用本发明的共混物所制造器件的器件性能和性能的一致性。 本发明的器件始终实现与比较器件相比高至少=倍的平均饱和迁移率。不希望受理论束 缚，据认为改善的迁移率是由于利用本发明的共混物和溶液所实现的改善的横向均匀性。
[0260] 在短沟道长度下，不管使用的干燥溫度和干燥状态（直接或延迟）如何，本发明的 器件也实现了一致的峰值饱和迁移率。首先，无论干燥发生在60、80或100°C，迁移率的水 平是相当一致的。第二，对于在每种条件下制备的每个复制器件，观察到的迁移率范围是窄 的。从对于两种沟道长度和在所有干燥溫度下作为平均迁移率比例的标准偏差小于10% 的事实可W清楚运一点。第=，图3a中数据与图3b中数据的比较显示：在半导体层的干燥 中，2分钟的延迟（其旨在复现实际生活制造情境）不显著改变在每种溫度下实现的平均峰 值迁移率或结果的可重复性。
[0261] 运些结果显示根据本发明制备的器件具有宽广的加工窗口。运允许改变加工条件 W便例如实现不同的膜厚度而不影响器件性能。
【主权项】
1. 用于制备有机电子器件的半导体层的共混物，其包含： ⑴聚合物； (ii) 第一非聚合物半导体； (iii) 第二非聚合物半导体；和 (iv) 第三非聚合物半导体。2. 如权利要求1中所述的共混物，其包含三种非聚合物半导体。3. 如权利要求1或2中所述的共混物，其中所述第二非聚合物半导体具有比所述第一 非聚合物半导体更高的分子量。4. 如任一前述权利要求中所述的共混物，其中所述第三非聚合物半导体具有比所述第 二非聚合物半导体更高的分子量。5. 如任一前述权利要求中所述的共混物，其中所述第一、第二和第三非聚合物半导体 具有式⑴：其中A是苯基或噻吩基，所述苯基或噻吩基任选地与可以为未取代的或取代有至少一 个式X1基团的苯基或噻吩基稠合，和/或与选自苯基、噻吩基和苯并噻吩基的基团稠合，所 述苯基、噻吩基和苯并噻吩基中的任一个是未取代的或者取代有至少一个式X 1的基团；并 且 每个基团X1可以相同或不同并且选自如下：（i)具有1至20个碳原子的未取代或取代 的直链、支化或环状的烷基，具有1至12个碳原子的烷氧基，可为未取代的或取代有具有1 至8个碳原子的一个或两个烷基的氨基，该两个烷基各自可以相同或不同，酰胺基，甲硅烷 基，和具有2至12个碳原子的烯基；或（ii)可聚合基团或反应性基团，该可聚合基团或反 应性基团选自于卤素、硼酸、二硼酸、以及硼酸和二硼酸的酯、具有2至12个碳原子的烯基、 和甲锡烷基。6. 如权利要求1至5任一项中所述的共混物，其中所述第一、第二和第三非聚合物半导 体各自具有式（Ia):其中每个基团X1可以相同或不同并且选自：具有1至20个碳原子的未取代或取代的直 链、支化或环状的烷基，具有1至12个碳原子的烷氧基，可以是未取代的或者取代有具有1 至8个碳原子的一个或两个烷基的氨基，该两个烷基各自可以相同或不同，酰胺基，甲硅烷 基，和具有从2至12个碳原子的烯基。7. 如权利要求6中所述的共混物，其中所述第一、第二和第三非聚合物半导体各自具 有式（Iai):其中每个基团X1可以相同或不同并且选自：具有1至20个碳原子的未取代或取代的 直链、支化或环状的烷基，具有1至12个碳原子的烷氧基，可以是未取代的或取代有具有1 至8个碳原子的一个或两个烷基的氨基，该两个烷基各自可以相同或不同，酰胺基，甲硅烷 基，和具有从2至12个碳原子的烯基。8. 如权利要求6或7中所述的共混物，其中每个基团X 1是具有1至20个碳原子的未 取代或取代的直链、支化或环状的烷基。9. 如权利要求8中所述的共混物，其中每个基团X 1是直链烷基。10. 如权利要求8或9中所述的共混物，其中所述烷基包含1至16个碳原子。11. 如权利要求6-10任一项中所述的共混物，其中在每种非聚合物半导体内，每个基 团X1是相同的并且是具有式C nH2n+1的基团，其中η是1至16之间的整数。12. 如权利要求11中所述的共混物，其中η(1)和n(h)之间的差值是至少4。13. 如权利要求11或12中所述的共混物，其中n(l)和n(m)之间的差值是至少2。14. 如权利要求11至13任一项中所述的共混物，其中n (m)和n (h)之间的差值是至少 1〇15. 如权利要求1至14任一项中所述的共混物，其中所述第二非聚合物半导体是：16. 如权利要求1至15任一项中所述的共混物，其中所述第一非聚合物半导体选自：17. 如权利要求16中所述的共混物，其中所述第一非聚合物半导体是：18. 如权利要求1至17任一项中所述的共混物，其中所述第三非聚合物半导体选自：19. 如权利要求18中所述的共混物，其中所述第三非聚合物半导体是：20. 如任一前述权利要求中所述的共混物，其中所述第一非聚合物半导体是：所述第二非聚合物半导体是：和所述第三非聚合物半导体是：21. 如权利要求1至20任一项中所述的共混物，其中所述第一非聚合物半导体与所述 第二非聚合物半导体的重量比在1:5至1:20的范围内。22. 如权利要求1至21任一项中所述的共混物，其中所述第二非聚合物半导体与所述 第三非聚合物半导体的重量比在8:1至2:1的范围内。23. 如权利要求1至22任一项中所述的共混物，其中所述第一非聚合物半导体与所述 第三非聚合物半导体的重量比在1:1至1:4的范围内。24. 如权利要求1至23任一项中所述的共混物，其中所述聚合物是聚合物半导体。25. 如权利要求24中所述的共混物，其中所述聚合物半导体包含式（II)的重复单元：其中R1和R 2相同或不同，并且各选自于：氢，具有1至16个碳原子的烷基，具有5至 14个碳原子的芳基，和含1至3个硫原子、氧原子、氮原子和/或硒原子的5-元至7-元杂 芳基，所述芳基或杂芳基是未取代的或者取代有选自具有1至16个碳原子的烷基和具有1 至16个碳原子的烷氧基中的一个或多个取代基； 和式（III)的重复单元：其中Ar1和Ar 2相同或不同，并且各自选自于具有5至14个碳原子的芳基，含1至3个 硫原子、氧原子和/或氮原子的5-元至7-元杂芳基，所述芳基或杂芳基是未取代的或取代 有选自具有1至16个碳原子的烷基和具有1至16个碳原子的烷氧基中的一个或多个取代 基； R3是具有1至8个碳原子的烷基或者苯基，该苯基可以是未取代的或者取代有具有1 至8个碳原子的烷基；并且η是大于或等于1的整数，优选地1或2。26. 如权利要求25中所述的共混物，其中所述聚合物半导体是F8-TFB[9, 9' -二辛基 荷-共聚-N-(4- 丁基苯基）-二苯胺）]n，其中η大于100。27. -种溶液，其包含溶剂和根据权利要求1至26任一项中所述的共混物。28. 如权利要求27中所述的溶液，其中所述溶剂是芳族的。29. 如权利要求27或28中所述的溶液，其中在所述溶剂中的固体总浓度是至少1. 5% w/v〇30. 如权利要求27至29任一项中所述的溶液，其中所述溶剂是邻二甲苯并且在所述溶 剂中的固体总浓度是至少I. 6% w/v。31. 如权利要求27至29任一项中所述的溶液，其中所述溶剂是四氢化萘并且在所述溶 剂中固体的总浓度是至少1. 8% w/v。32. 如权利要求27至31任一项中所定义的溶液或如权利要求1至26任一项中所定义 的共混物在有机电子器件的半导体层制备中的用途。33. -种用于制备有机电子器件的半导体层的方法，该方法包括： (i) 沉积如权利要求27至31任一项中所述的溶液；和 (ii) 加热所述的沉积溶液以蒸发所述溶剂从而形成所述半导体层。34. 如权利要求33中所述的方法，其中通过旋涂进行沉积。35. 如权利要求34中所述的方法，其中以400至4000rpm的速度进行旋涂。36. 如权利要求33或34中所述的方法，其中进行所述旋涂10至100秒。37. 如权利要求33至35任一项中所述的方法，其中所述半导体层具有5至200nm的厚 度。38. 如权利要求33至37任一项中所述的方法，其中将所述溶液沉积到源极和漏极的至 少一部分上方以及位于所述电极之间的沟道区中。39. 如权利要求38中所述的方法，其中用表面改性化合物涂覆每个所述电极的至少一 个表面的至少一部分。40. -种制造有机电子器件的方法，该有机电子器件包含：源极和漏极，其间限定出沟 道区域；延伸跨越沟道区域并且与源极和漏极电接触的有机半导体层；栅极；以及在栅极 和有机半导体层和源极和漏极之间的栅极电介质，其中通过如权利要求33至39任一项中 所述的方法沉积该半导体层。41. 一种有机电子器件，该有机电子器件包含：源极和漏极，其间限定出沟道区域；延 伸跨越沟道区域并且与源极和漏极电接触的有机半导体层；栅极；以及在栅极和有机半导 体层和源极和漏极之间的栅极电介质，其中该半导体层包含如权利要求1至26任一项中所 述的共混物。
【专利摘要】用于制备有机电子器件的半导体层的共混物，该共混物包含聚合物、第一非聚合物半导体、第二非聚合物半导体和第三非聚合物半导体。该共混物使得能够实现更高浓度的半导体溶液以及更宽的溶液加工窗口，相比于包含一种聚合物和一种非聚合物半导体的共混物而言。例如，包含F8-TFB和三种不同的取代苯并噻吩衍生物的共混物与具有一种聚合物和这些苯并噻吩衍生物之一的共混物相比在OTFT中显示出高三倍的平均饱和迁移率以及在60℃、80℃和100℃干燥之后一致的峰值饱和迁移率，即使在2分钟的延迟之后。
【IPC分类】H01L51/05, H01L51/00
【公开号】CN105190924
【申请号】CN201480013911
【发明人】C·纽萨姆
【申请人】剑桥显示技术有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月12日
【公告号】DE112014001248T5, US20160035987, WO2014140568A1