专利名称：聚合物半导体材料和有机薄膜晶体管的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体材料技术领域，更具体地说，涉及一种聚合物半导体材料和有机薄膜晶体管。
背景技术：
聚合物半导体材料是一种同时具有无机半导体的光学、电学性能以及聚合物的便于人工合成两方面优点的新型半导体材料，被广泛应用于有机薄膜晶体管领域中。由于聚合物半导体材料可采用溶液旋涂、印刷、打印等加工手段制备得到成本较低的有机薄膜晶体管等电子器件，从而近年来备受关注。区域规整聚(3-己基噻吩)(Π-Ρ3ΗΤ)是第一个具有优异空穴传输性能的聚合物半导体材料，其迁移率可达0. Icm2A · s (Nature, 1999,401, 685-688.)。但是，由于聚(3-己基噻吩)(rr_P3HT)的HOMO能级过高，容易被氧化或掺杂， 从而使制备的有机薄膜晶体管器件不稳定，限制了其应用。为了解决聚合物半导体材料的HOMO能级过高的问题，各国研究工作者做了大量研究，结果发现将含杂原子的稠环芳香化合物引入共轭聚合物中，可以有效降低聚合物的 HOMO能级，可以获得兼具高迁移率和高稳定性的聚合物半导体材料。例如，2008年美国化学会杂志(J. Am. Chem. Soc.，2008，130，13202-13203.)和专利号为 US2007161776A1 的美国专利文献报导了一种以并四噻吩为构筑单元的共轭聚合物，迁移率达到0. 3cm2/V · s ；2010 年美国化学会志(J.Am. Chem. Soc.，2010，132，5000-5001.)报道了一种以二噻吩并萘为构筑单元的共轭聚合物。但是，上述报道的聚合物半导体材料在氯苯或甲苯等有机溶剂中的溶解性较差， 从而限制了聚合物半导体材料在有机薄膜晶体管方面的应用。本发明人考虑，提供一种化合物、聚合物及聚合物半导体材料，该聚合物半导体材料具有良好溶解性，从而满足在有机薄膜晶体管中的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种化合物、聚合物及聚合物半导体材料，该聚合物在有机溶剂中具有良好溶解性；本发明还提供一种使用该聚合物半导体材料的有机薄膜晶体管。本发明提供一种式(I)所示的化合物
权利要求
1.种式(I)所示的化合物
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述队为C4 C22的直链烷基或C4 C22的支化链烷基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述&为C4 C22的直链烷基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述卤素为Br或I；所述三烷基锡为三丁基锡或三甲基锡。
5.一种式(II)所示的聚合物，
6.根据权利要求5所述的聚合物，其特征在于，所述R11为C4 C22的直链烷基或C4 C22的支化链烷基。
7.根据权利要求5所述的聚合物，其特征在于，所述R21为C4 C22的直链烷基。
8.根据权利要求5所述的聚合物，其特征在于，所述Ar为式(III)、式(IV)、式(V)、式 (VI)所示结构中的一种，
9.根据权利要求8所述的聚合物，其特征在于， 所述R41 > R42> R5和R6各自独立为C10 C22的直链烷基； 所述R12为C4 C22的直链烷基或C4 C22的支化链烷基；所述I^22为C4 C22的直链烷基。
10.一种权利要求5 9任意一项所述的聚合物构成的聚合物半导体材料。
11.一种有机薄膜晶体管，其特征在于，电荷传输层为权利要求10所述的聚合物半导体材料。
全文摘要
本发明提供一种具有式(I)结构的化合物、聚合物及聚合物半导体材料，本发明通过引入N原子，并在N原子上引入烷基链，从而使本发明提供的基于含N、S两种杂原子的化合物的聚合物在有机溶剂中具有良好的溶解性。此外，本发明提供的化合物具有位于化合物两端的噻吩环，可以有效降低基于含N、S两种杂原子的化合物的聚合物中相邻单元间位阻，提高聚合物共轭程度，从而保证了使用该聚合物半导体材料的有机薄膜晶体管具有较高的迁移率。本发明还提供一种使用该聚合物半导体材料的有机薄膜晶体管，实验结果表明，本发明提供的有机薄膜晶体管迁移率为0.073cm2/V·s，
文档编号C07D495/14GK102206225SQ201110088350
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者田洪坤, 耿延候, 陈亚刚 申请人:中国科学院长春应用化学研究所