专利名称::盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料及其制备方法
技术领域:
:本发明涉及盘状分子有机半导体构成的有机超晶格(organicsuperlattice)材料及制备方法。技术背景近年来,有关有机半导体材料的研究异常活跃,在信息显示和光伏电池等方面显示出广阔的应用前景。但是有机分子之间是较弱的范得华作用,有机半导体内的自由载流子浓度非常低,使得有机半导体的电导率非常低,一般在10—SS/cm以下,限制了有机半导体器件性能的进一步提高。1993年美国应用物理快报63巻23期(^^//^尸/^""丄W巾63,3158-3160(1993))报道了借鉴无机半导体的超晶格的特点采用气相沉积物理方法制备有机半导体超晶格,观察到7层并五苯(Pentacene)和7层并四苯(Tetracene)以及14层并五苯和14层并四苯两种超晶格的x-射线衍射,但是由于不能够制备出大面积的超晶格薄膜,没有看到相关性能的进一步报道。1990年美国化学会志112巻20期(丄v4w.C/em.&c.1990,112,7389-7390)报道了采用染料分子化学自组织方法来制备有机超晶格(organicsuperlattice),有机超晶格薄膜能够固定颜料分子在薄膜中的极化方向,增强薄膜的二阶非线性光学性质。化学自组织方法制备每层颜料膜前需要引入新的反应连接成份的预处理步骤。1997年美国科学杂志277巻(&Ze"ce277,1232-1237(1997))报道了采用带阳离子和阴离子聚合物在溶液中交替沉积的静电自组织方法,制备出聚合物多层膜。静电自组织方法制备每层聚合物膜前也需要引入预处理步骤。过程很复杂,限制了有机超晶格薄膜的应用。化学自组织方法和静电自组织方法制备的多层薄膜一般是非晶薄膜,不适合制备具有优良光电性质的晶态的有机半导体超晶格材料。2007年德国先进材料杂志19巻(^fvawco/M"^7"/s19,2168-2171(2007))报道了采用弱取向外延的物理气相沉积方法在有序衬底上制备出大面积连续的分子能够直立取向的盘状分子有机半导体多晶薄膜,形成分子水平粗糙度的多晶薄膜。本发明借鉴弱取向外延的制备方法,在棒状分子有序超薄膜表面弱取向外延生长盘状分子的基础上,发展出一种盘状有机分子在另一种盘状有机分子表面上交替异质外延生长的方法,采用该方法制备出晶态的盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料。
发明内容本发明的目的是提供盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料及其制备方法。这类有机超晶格材料的特征是由诱导层和两种或两种以上盘状分子有机半导体交替外延生长构成有机超晶格材料。本发明材料的优点是具有高电导率和高载流子迁移率性质。下面结合附图描述本发明。超晶格习惯用"第一半导体(m)/第二半导体(n)xk"来表示,m为第一半导体分子层数,n为第二半导体分子层数,k为超晶格周期数。如图1所示,盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料,其特征为,其由在基板1上气相沉积诱导层2,在诱导层2上弱取向外延生长k周期m分子层厚第一有机半导体层3和n分子层厚第二有机半导体层4构成;其中,由m分子层厚第一有机半导体层3和n分子层厚第二有机半导体层4顺次连接构成了盘装分子有机半导体构成的有机超晶格材料的1个周期;m为第一半导体分子层数,n为第二半导体分子层数,k为超晶格周期数,1《mSl0,l《n《10,2《k^跳所述的基板1优选玻璃、二氧化硅或氧化钽绝缘基板;或者,ITO玻璃导电基板;所述的诱导层2优选四聚噻吩(4T)、五聚噻吩(5T)、六聚噻吩(6T)六联苯(6P)和氟代六聚噻吩(DFH-6T)中的一种;第一有机半导体层3优选酞箐铜(CuPc)、酞箐锌(ZnPc)、酞箐镍(NiPc)、酞箐钴(CoPc)、自由酞箐(H2Pc)、酞箐铂(PtPc)、酞菁亚铁(FePc)、酞菁铅(PbPc)、酞箐锡(SnPc)、酞菁钛二氯(TiCl2Pc)、酞菁氧钛(TiOPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧锡(SnOPc)、酞菁锡二氯(SnCl2Pc)、氟代酞菁铜(FwCuPc)、氟代酞菁锌(F^ZnPc)氟代酞菁铁(Fi6FePc)和氟代酞菁钴(F^CoPc)中的一种;第二有机半导体层4优选酞箐铜(CuPc)、酞箐锌(ZnPc)、酞箐镍(NiPc)、酞箐钴(CoPc)、自由酞箐(H2Pc)、酞箐铂(PtPc)、酞菁亚铁(FePc)、酞菁铅(PbPc)、酞箐锡(SnPc)、酞菁钛二氯(TiCl2Pc)、酞菁氧钛(TiOPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧锡(SnOPc)、酞菁锡二氯(SnCl2Pc)、氟代酞菁铜(Fi6CuPc)、氟代酞菁锌(F^ZnPc)氟代酞菁铁(FwFePc)和氟代酞菁钴(F!6CoPc沖的一种;所述的诱导层2优选0.5纳米~4纳米;第一有机半导体层3优选1纳米15纳米;第二有机半导体层4优选1纳米15纳米。本发明的又一目的是提供盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料的制备方法。盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料的制备方法的条件和步骤如下按给定的材料,在环境真空度为10—3帕,基板l温度控制在50°C至200°C之间的条件下,首先在绝缘或导电的基板1上釆用真空沉积方法制备0.5纳米4纳米厚的诱导层2,然后采用真空沉积方法连续沉积制备1纳米15纳米厚的第一有机半导体层3和1纳米15纳米厚的第二有机半导体层4作为有机超晶格的一个周期,按照相同条件重复交替沉积第一半导体层和第二半导体层2次至100次,制备出盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料。本发明的有益效果本发明方法的优点是采用气相沉积方法交替生长半导体层,半导体层之间没有化学反应,制备每层半导体前不需要引入新化学成份的预处理步骤,薄膜制备过程中也没有化学反应产物排出,制备方法简便。本发明是利用弱取向外延方法,在棒状有机分子的有序衬底上制备出具有分子水平表面粗糙度的盘状有机半导体层,在此基础上实现了在盘状分子有机半导体层表面异质外延生长具有分子水平表面粗糙度的盘状有机半导体层;还进一步实现了具有分子水平表面粗糙度的盘状有机半导体层的交替异质外延生长,控制各层薄膜的厚度,制备出盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料。图1是本发明盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料的示意图。其中,l是基板,2是诱导层,3是第一有机半导体层,4是第二有机半导体层。图l也是摘要附图。图2是采用本发明有机超晶格的二极管器件。其中,l是基板,2是诱导层,5是盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料,6是电极。图3是H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料的反射x-射线衍射图。其中,在低角度区出现薄膜厚度干涉峰,在6.59度(100)衍射和13.2度(200)衍射周围出现卫星衍射图。图4是H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料的反射x-射线衍射星衍射的局域放大图。图5是H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料的反射x-射线衍射图0.2到2度低角度区的局域放大图。图6是F16CuPc和H2Pc在石英裸片和含有6P诱导层表面生长8个分子层厚度薄膜以及H2PC(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料的反射x-射线衍射图。其中,1是在石英裸片上生长的F16CuPc,2是在石英表面含有6P诱导层表面上生长的F16CuPc,3是五周期H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格,4在石英表面含有6P诱导层表面上生长的H2Pc,5是在石英裸片上生长的H2Pc。图7是有机超晶格的二极管器件的横向电导曲线图。图8是有机超晶格的二极管器件的纵向电导曲线。其中,曲线l对应单层F16CuPc,曲线2对应单层H2Pc,曲线3对应H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格。图9是采用本发明方法制备的有机薄膜晶体管器件的结构示意图。其中,ll是栅电极,12是绝缘栅,13是诱导层,14是第一有机半导体层,15是第二有机半导体层,16是源/漏电极。图10是图9有机薄膜晶体管器件的转移特性曲线图。图11是H2Pc(6)/CoPc(2)x5超晶格的反射x-射线衍射图。图12是H2PC(6)/CoPC(2)x5超晶格5到8度区反射x-射线衍射主衍射和卫星衍射的局域放大图。在6.74度(100)衍射主峰低角度侧出现卫星峰。峰位2~峰位5分别为6.44度、6.24度、6.04度和5.65度。图13是H2Pc(6)/CoPc(2)x5超晶格的0.2到2度低角度区反射x-射线衍射局域放大图。峰位16分别为0.51度、0.67度、0.84度、1.00度、1.21度和1.38度,其中0.84度是超晶格的衍射峰,周期厚度约10.6纳米。图14是CoPc在6P表面(曲线1)、H2Pc在6P表面(曲线3)的30纳米厚度薄膜以及五周期H2PC(6)/CoPc(2)x5超晶格(曲线2)的反射x-射线衍射图。CoPc单质在6P表面生长薄膜的衍射峰为6.65度,H2Pc单质在6P表面生长薄膜的衍射峰为6.77度。超晶格衍射峰为6.74度,处于CoPc和H2Pc衍射之间,说明它们之间相互影响,已经形成了均一的体系,周期厚度1.31纳米。具体实施方式实施例1:所用自由酞箐(H2P(0、氟代酞菁铜(FwCuPc)和六联苯(6P:)是商业产品,从美国Arldrich公司购买,经过升华纯化后使用,7059玻璃是商业产品,清洗后使用。H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格的制备过程真空度为10—3帕,生长温度在50°C至200QC之间。第一步,7059玻璃绝缘基板1上采用物理气相沉积方法制备诱导层2,真空度为l(T3帕,生长温度在50°C至200°C之间;诱导层2为3纳米厚的六联苯(6P)。第二步,在诱导层2上沉积6层分子层厚的第一半导体层3。第一有机半导体层3是8纳米厚的自由酞箐(H2Pc)。第三步,在第一半导体层3上沉积2分子层厚的第二半导体层4。第二半导体层4是2.7纳米厚的氟代酞菁铜(Fi6CuPc)。第四步,重复第二步和第三步,交替沉积第一半导体和第二半导体5个周期,制备出H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料。在石英的裸片和含有6P诱导层表面制备的30纳米厚度F16CuPc和H2Pc薄膜的条件同上。所制备的F16CuPc和H2Pc薄膜用来与H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料对比。采用上述方法制备的H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料的反射x-射线衍射如图3所示。在低角度区出现薄膜厚度干涉峰,在6.59度(100銜射和13.2度(200)衍射周围出现卫星衍射,表明超晶格的周期结构完整。图4是H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料5到8度区反射x-射线衍射主衍射和卫星衍射的局域放大图。在6.59度(100)衍射主峰低角度侧出现卫星峰,峰位25分别为6.32度、6.14度、5.95度和5.59度,基于这些卫星峰估算出薄膜总厚度约51.9纳米。图5是H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料的0.2到2度低角度区反射x-射线衍射局域放大图。图中峰位1~6分别为0.51度、0.67度、0.84度、1.00度、1.18度和1.36度,其中0.84度是超晶格的衍射峰,周期厚度约10.6纳米。图6是F16CuPc在Si02表面(曲线l)和6P表面(曲线2)、H2Pc在Si02表面(曲线4)和6P表面(曲线5)的30纳米厚度薄膜以及H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料(曲线3)的反射x-射线衍射图。F16CuPc单质在Si02和6P表面生长薄膜的衍射峰分别为6.12度和6.23度,有明显差异,说明在6P表面外延膜的相态不同于a相。同样,H2Pc单质在Si02和6P表面生长薄膜的衍射峰均为6.77度,没有明显差异。而H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料衍射峰为6.59度,处于Fi6CuPc和H2Pc衍射峰之间,说明它们之间相互影响,己经形成了比较均一的体系,周期厚度约1.34纳米。综合图3、图4、图5和图6的结果,H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料的周期完整,周期厚度约10.6纳米,每个分子层厚度约1.34纳米。实施例2:所用自由酞菁(H2Pc)、氟代酞菁铜(F^CuPc)、六联苯(6P)、7059玻璃绝缘基板同实施例l。金属靶材是商业产品,直接使用。在二氧化硅绝缘基板上制备的H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料平面二极管器件见图2。制备过程的工艺条件同实施例1。第一步,在热生长300纳米厚的二氧化硅绝缘基板1上采用分子气相沉积方法制备诱导层2,诱导层2是3纳米厚的六联苯(6P)。第二步,在诱导层2上沉积6个分子层厚度(8纳米)的H2Pc作为第一有机半导体层。第三步,顺序沉积2个分子层厚度(2.7纳米)的F16CuPc作为第二有机半导体层。第四步,重复5次第二步和第三步,交替沉积第一半导体H2Pc和第二半导体F^CuPc,制备出H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料5。第五步,采用漏板在H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料表面蒸镀40纳米厚的Au电极6。采用上述方法制备的H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5超晶格材料的横向电流-电压曲线如图7中曲线1所示。有机超晶格体系有明显的高电导性,电导率为3xl0—3S/cm,比在诱导层6P上分别外延H2Pc(曲线2)和F^CuPc(曲线3)的电导率高出3~4个量级。实施例3:所用自由酞菁(H2Pc)、氟代酞菁铜(FwCuPc)、六联苯(6P)和ITO玻璃同实施例1。金属靶材是商业产品,直接使用。PEDOT是商业产品,直接使用。在导电基板上制备的H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料纵向二极管器件见图2。其中基板1为IT0,作为二极管的阳极,电极6为金电极,作为阴极。H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料制备过程的工艺条件同实施例l。第一步,在表面旋涂一层PEDOT的ITO玻璃导电基板1上釆用分子气相沉积方法制备诱导层2,诱导层2是3纳米厚的六联苯(6P)。第二步,在诱导层2上沉积6个分子层厚度(8纳米)的H2Pc作为第一有机半导体层。第三步,顺序沉积2个分子层厚度(2.7纳米)的F16CuPc作为第二有机半导体层。第四步,重复5次第二步和第三步,交替沉积第一半导体H2Pc和第二半导体F^CuPc,制备出H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料5。第五步,采用漏板在H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料表面蒸镀40纳米厚的Au电极6。采用上述方法制备的H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5超晶格材料的纵向二极管电流-电压曲线如图8中曲线1所示。在同电场强度下,超晶格器件有着更高的电导率,在反向偏压下更明显,电流密度比在诱导层6P上分别外延H2Pc(曲线2)和F^CuPc(曲线3)制备二极管的电流高出将近两个量级。实施例4:所用自由酞箐(H2Pc)、氟代酞菁铜(FwCuPc)、六联苯(6P)和7059玻璃基板同实施例1。在玻璃基板上制备薄膜晶体管器件结构见图9。H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5有机超晶格材料制备过程工艺条件同实施例1。第一步,在7059玻璃基板上用直流射频磁控溅射方法镀上一层金属Ta膜作为栅极ll,厚度约200纳米。第二步,在栅极11上用射频磁控溅射方法反应溅射一层Ta20512作为栅绝缘层12,厚度约100纳米,构成基板。第三步,采用物理气相沉积方法制备诱导层13。诱导层13是3纳米厚的六联苯(6P)。第二步,在诱导层13上沉积1个分子层厚度(1.3纳米)第一有机半导体H2Pc晶体薄膜14第三步,顺序沉积2个分子层厚度(2.6纳米)的第二有机半导体F^CuPc晶体薄膜15。第四步,采用漏板在最上层第一半导体表面蒸镀40纳米厚的Au作为源/漏电极16。所制备的器件用于性能测试。器件的转移特性曲线见图10。器件在负栅压下表现出空穴场效应,在正栅压下表现出电子场效应,说明该薄膜具有空穴又具有电子的双极电性质。该器件所采用的第一半导体层和第二半导体层是实施例1和2的有机超晶格材料的一部分。因此,H2Pc(6)/F16CuPc(2)x5超晶格材料是具有双极电性质的材料。实施例5:所用酞箐钴(CoPc)、自由酞箐(H2Pc)、六联苯(6P)和7059玻璃同实施例1。在7059玻璃基板上制备的H2Pc(6)/CoPc(2)x5有机超晶格材料的结构见图l。制备过程的工艺条件同实施例l。第一步,在7059玻璃绝缘基板1上采用物理气相沉积方法制备诱导层2。诱导层2为3纳米厚的六联苯(6P)。第二步,在诱导层2上沉积6个分子层厚度(8纳米)的H2Pc作为第一有机半导体层3。第三步,顺序沉积2个分子层厚度(2.6纳米)的CoPc作为第二有机半导体层4。第四步,重复5次第二步和第三步,交替沉积第一半导体H2PC和第二半导体CoPc,制备出H2Pc(6)/CoPc(2)x5有机超晶格材料。在石英玻璃绝缘基板上3纳米厚6P诱导层表面分别制备的30纳米厚度CoPc和H2Pc薄膜的条件同上。所制备的CoPc和H2Pc薄膜用来与超晶格对比。采用上述方法制备的H2PC(6)/CoPc(2)x5有机超晶格材料的反射x-射线衍射如图11所示。在2度以下的低角度区出现H2Pc(6)/CoPc(2)x5有机超晶格材料的干涉峰(图13),在6.74度(IOO)衍射和1349度(200銜射周围出现卫星衍射(图13),表明超晶格的周期结构完整。CoPc单质在6P表面生长薄膜的衍射峰为6.65度(图14中曲线1),H2Pc单质在6P表面生长薄膜的衍射峰为6.77度(曲线3)。超晶格衍射峰为6.74度(曲线2),处于CoPc和H2Pc衍射之间,说明它们之间相互影响,己经形成了均一的体系,周期厚度1.31纳米。实施例6:所用酞箐钴(CoPc)、自由酞箐(H2Pc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧锡(SnOPc)、酞菁锡二氯(SnCl2Pc)、氟代酞菁铜(F^CuPc)、六联苯(6P)、六聚噻吩(6T)和7059玻璃同实施例1。在7059玻璃基板上分别用4纳米的六联苯(6P)、0.5纳米厚的六聚噻吩(6T)制备的多个有机超晶格材料的构成见表一和表二。制备过程的工艺条件同实施例l。各有机超晶格材料的横向电导率见表一和表二。表明有机超晶格材料体系具有不同于单质材料的特性表一4纳米厚六联苯(6P)诱导层对应有机超晶格材料的横向电导率<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表二0.5纳米厚六聚噻吩(6T)诱导层对应有机超晶格材料的横向电导率<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>H2Pc(7)/CoPc(7)x701.4VOPc(7)/SnCl2Pc(7)x702.2H2Pc(10)/CoPc(10)xI000.9VOPc(10)/SnCl2Pc(10)x1002.0F16CuPc(l)/H2Pc(l)x20.9CuPc(l)/SnOPc(l)x20.3F16CuPc(3)/H2Pc(3)x53.7CuPc(3)/SnOPc(3)x51.8F16CuPc(5)/H2Pc(5)x402.9CuPc(5)/SnOPc(5)x401.0F16CuPc(7)/H2Pc(7)x703.3CuPc(7)/SnOPc(7)x70UF16CuPc(10)/H2Pc(01)x1002.4CuPc(10)/SnOPc(10)x1000.7本发明不限于上述实施例。一般来说,本专利所公开的盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料可以用于其他有机半导体元件中,是形成集成器件的元件。这些集成器件可能应用在有机传感器和有机光伏电池方面。使用基于本发明的光电子元件可以实现低温加工。权利要求1、盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料,其特征为,其由在基板(1)上气相沉积诱导层(2),在诱导层(2)上弱取向外延生长k周期m分子层厚第一有机半导体层(3)和n分子层厚第二有机半导体层(4)构成;其中,由m分子层厚第一有机半导体层(3)和n分子层厚第二有机半导体层(4)顺次连接构成了盘装分子有机半导体构成的有机超晶格材料的1个周期;m为第一半导体分子层数,n为第二半导体分子层数,k为超晶格周期数,1≤m≤10,1≤n≤10,2≤k≤100。2、按权利要求1所述的盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料,其特征在于,所述的基板(l)为玻璃、二氧化硅或氧化钽绝缘基板;或者为ITO玻璃导电基板;所述的诱导层(2)为四聚噻吩、五聚噻吩、六聚噻吩、六联苯和氟代六聚噻吩中的一种;第一有机半导体层(3)为酞箐铜、酞箐锌、酞箐镍、酞箐钴、自由酞箐、酞箐铂、酞菁亚铁、酞菁铅、酞箐锡、酞菁钛二氯、酞菁氧钛、酞菁氧钒、酞菁氧锡、酞菁锡二氯、氟代酞菁铜、氟代酞菁锌、氟代酞菁铁和氟代酞菁钴中的一种;第二有机半导体层(4)为酞箐铜、酞箐锌、酞箐镍、酞箐钴、自由酞箐、酞箐铂、酞菁亚铁、酞菁铅、酞箐锡、酞菁钛二氯、酞菁氧钛、酞菁氧钒、酞菁氧锡、酞菁锡二氯、氟代酞菁铜、氟代酞菁锌、氟代酞菁铁和氟代酞菁钴中的一种。3、按权利要求2所述的有机超晶格材料,其特征在于所述的诱导层(2)为0.5纳米~4纳米;第一有机半导体层(3)为1纳米~15纳米,第二有机半导体层(4)为1纳米15纳米。4、按权利要求1或2所述的盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料的制备方法,其特征在于,步骤和条件如下用给定的材料,在环境真空度为10-3帕,基板(l)温度控制在50°C至200°C之间的条件下,首先在绝缘或导电的基板(l)上采用真空沉积方法制备诱导层(2),然后采用真空沉积方法连续沉积制备第一有机半导体层(3)和第二有机半导体层(4)作为有机超晶格的一个周期,按照相同条件重复交替沉积第一半导体层(3)和第二半导体层(4)为2次至100次,制备出盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料。5、按权利要求3所述的盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料的制备方法,其特征在于,步骤和条件如下用给定的材料,在环境真空度为10'3帕,基板1温度控制在50°C至200°C之间的条件下,首先在绝缘或导电的基板(1)上采用真空沉积方法制备0.5纳米~4纳米厚的诱导层(2),然后采用真空沉积方法连续沉积制备1纳米15纳米厚的第一有机半导体层(3)和1纳米~15纳米厚的第二有机半导体层(4)作为有机超晶格的一个周期,按照相同条件重复交替沉积第一半导体层(3)和第二半导体层(4)为2次至100次,制备出盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料。全文摘要本发明涉及盘状分子有机半导体构成的有机超晶格材料及制备方法。在基板(1)上气相沉积诱导层(2),在诱导层(2)上弱取向外延生长k周期m分子层厚第一有机半导体层(3)和n分子层厚第二有机半导体层(4)构成;其中,由m分子层厚第一有机半导体层(3)和n分子层厚第二有机半导体层(4)顺次连接构成了盘装分子有机半导体构成的有机超晶格材料的1个周期;1≤m≤10,1≤n≤10,2≤k≤100。本发明采用气相沉积方法交替生长半导体层,半导体层之间没有化学反应,制备每层半导体前不需要引入新化学成份的预处理步骤,薄膜制备过程中也没有化学反应产物排出。文档编号C30B29/54GK101260566SQ20071019355公开日2008年9月10日申请日期2007年12月17日优先权日2007年12月17日发明者坤娄,峰朱,王海波,闫东航申请人:中国科学院长春应用化学研究所