專(zhuān)利名稱(chēng)：并三噻吩二羧酸單分子層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)光電子器件領(lǐng)域，特別涉及并三噻吩二羧酸單分子層及其 制備方法。
(二) 背景4支術(shù)
隨著微加工技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展，常規(guī)的器件逐步達(dá)到了其經(jīng)典物理極 限，迫切需要人們?nèi)パ芯考{米/分子尺度上的物理化學(xué)性質(zhì)，分子電子器件正 是應(yīng)此需求而產(chǎn)生的，因而對(duì)測(cè)量微區(qū)性能的手段和技術(shù)也提出了前所未有的 新要求。納米技術(shù)的發(fā)展為該方面的突破提供了可能。從八十年代后期開(kāi)始，
掃描探針顯微鏡(SPM)的應(yīng)用使人們對(duì)固體表面結(jié)構(gòu)的研究又有了飛躍性的 提高，為進(jìn)行材料表面界面納米尺度上的研究提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)手段。而分 子電子器件的材料基礎(chǔ)主要是具有光電活性的有機(jī)半導(dǎo)體，因此利用SPM技術(shù) 研究這些光電分子組裝體的微區(qū)光電性能，對(duì)發(fā)展納米/分子電子器件有指導(dǎo) 意義。其研究結(jié)果可以為發(fā)展新型、高效的有機(jī)分子電子器件提供實(shí)驗(yàn)J^出和 理論依據(jù)。
二噻吩并噻吩(簡(jiǎn)稱(chēng)并三噻吩)有六種異構(gòu)體，其環(huán)上有三個(gè)硫原子，是 富有電子的種類(lèi)，使得并三噻吩具有非常好的電子給體特性，因此含并三噻吩 的衍生物在有機(jī)光電子領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。例如光發(fā)射二極管，有機(jī) 電致發(fā)光材料，雙光子吸收，高開(kāi)關(guān)比的薄膜有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管等分子器件。 研究結(jié)果已經(jīng)表明有機(jī)光電子裝置的性能不僅與單個(gè)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)而 且還依靠于基底上所有分子的自組裝結(jié)構(gòu)，所以分子在不同基底上的超分子自 組裝結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。以往，利用各種組裝技術(shù)制備的有機(jī)分子 薄膜結(jié)構(gòu)都具有操作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)不可控等特點(diǎn)，不利于該類(lèi)材料的器件化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供新的并三噻吩二羧酸單分子層及其制備方法，發(fā)掘 了新的并三噻吩二羧酸分子在基底上的自組裝結(jié)構(gòu)，且避免了操作的復(fù)雜，結(jié) 構(gòu)的不可控。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
并三噻吩二羧酸單分子層，由下法制得配制并三p塞吩二羧酸溶于二曱基 亞砜的濃度為10—6mol . I/1的溶液，然后滴于新解理的云母基片上；于密閉環(huán) 境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。
若所述并三噻吩二羧酸如式a所示，所述并三漆吩二羧酸單分子層厚度不 大于0. 5nm,為平躺式結(jié)構(gòu)；
若所述并三噻吩二羧酸如式b所示，所述并三瘞吩二羧酸單分子層厚度不 大于2nm，為以一定角度取向排列在基底表面的單分子層結(jié)構(gòu)；
所述的干燥于20-3(TC自然晾干。 干燥時(shí)于密閉環(huán)境中保持40-50h。
具體的，在配制并三噻吩二羧酸溶于二甲基亞砜的濃度為1(Tmol.l/的 溶液時(shí)，可先配備成10、01 .r的溶液，然后逐步把溶液稀釋成l(T4mol .1/1、 l(T5mol L—1的樣品裝入棕色容量瓶中備用。然后，用微量注射器把濃度為 10、ol L—'的溶液滴到新解理的云母基片上。
本發(fā)明中微量注射器取的溶液量為2juL，相應(yīng)的作為云母基片的大小為 lcm*lcm。具體操作時(shí)，可根據(jù)微量注射器所取溶液量的不同參照此量進(jìn)行。
本發(fā)明是利用溶劑蒸發(fā)的方法為兩種異構(gòu)體并三噻吩二羧酸(二蓬吩
(b)[2, 3-& 3', 2' -oO并瘞吩二羧酸和二p塞吩[3, 2-6;2' ， 3' -d并噻吩二羧酸，即式 a和式b化合物)提供一種筒單可行的單分子層制備技術(shù)，為該類(lèi)材料在有機(jī) 光電子器件方面的應(yīng)用提供技術(shù)支持，如應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管或有機(jī)場(chǎng)效應(yīng) 晶體管。不同的異構(gòu)體得到的分子層自組裝結(jié)構(gòu)也是不同的。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明是首次制備二噻吩[2， 3-& 3'，2'-o1并噻吩二羧酸和二噻吩 [3， 2-&2', 3' -d并噻吩二羧酸單分子層；且該單分子層的制備方法操作簡(jiǎn)單、 方便，利于該兩種化合物在有機(jī)光電子器件中的器件化。
(四)


圖l中a為二噻吩[2， 3-& 3'，2'-^并噻吩二羧酸單分子層的"平躺式" 結(jié)構(gòu)，b是對(duì)應(yīng)于a的三維結(jié)構(gòu)示意圖2中A為二噻吩[3， 2-6.'2', 3'-^并噻吩二羧酸單分子層以一定角度取 向排列在基底表面的結(jié)構(gòu)圖，B是對(duì)應(yīng)于A的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)
具體實(shí)施例方式
以下以具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于
此
以下實(shí)施例中所用二曱基亞砜為分析純。測(cè)試所用的實(shí)驗(yàn)裝置的儀器名稱(chēng) 和型號(hào)如下DFM形貌日本并f工Seiko Instruments Inc. SPA400型掃描 探針顯微鏡DFM模式測(cè)量。溫度為室溫，相對(duì)濕度為40-45%，掃描速率為 l.OHz，采用Si^探針，其懸臂彈性系數(shù)為O. 02 N/m。 實(shí)施例1
稱(chēng)取0, 00284g的二洛。分[2, 3-& 3' ， 2' -^1并p塞吩二羧酸溶入到10 ml 二甲 基亞砜溶液中，配備成10—3mol .L—i的溶液。放入密閉容器搖勻，使之充分溶 解。把溶液逐步稀釋?zhuān)频?0、ol . 1^溶液放入10 ml棕色容量瓶中，使之 充分溶解均勻。然后，用微量注射器把溶液滴到新解理的云母基片上。在溫度為20'C的密閉、干燥的環(huán)境下保持48h自然晾干。利用原子力顯微鏡的DFM模 式測(cè)量。可得"平躺式"的二噻吩[2，3-6:3、2'-^l并噻吩二羧酸單分子層結(jié) 構(gòu)，見(jiàn)圖1。
實(shí)施例2
稱(chēng)取0. 00284g二噻吩[3,2-6:2、 3'-cO并噻吩二羧酸溶入到10 ml 二甲基 亞砜溶液中，配備成10—3mol .L—'的溶液。放入密閉容器搖勻，使之充分溶解。 把溶液稀釋制成l(Tmol . 10 ml棕色容量瓶中，使之充分溶解均勻。
然后，用微量注射器把濃度為l(Tmol . I/1的溶液滴到新解理的云母基片上。 在溫度為25°C的密閉、干燥的環(huán)境下保持40h自然晾干。利用原子力顯微鏡 的DFM模式測(cè)量。可得以一定角度取向排列在基底表面的單分子層結(jié)構(gòu)，見(jiàn) 圖2。
權(quán)利要求
1.并三噻吩二羧酸單分子層，其特征在于，由下法制得配制并三噻吩二羧酸溶于二甲基亞砜的濃度為10-6mol·L-1的溶液，然后滴于新解理的云母基片上；于密閉環(huán)境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。
2. 如權(quán)利要求1所述的并三噢吩二羧酸單分子層，其特征在于，所述并三 噻吩二羧酸如式a所示，所述并三噻吩二羧酸單分子層厚度不大于0. 5nm，為 平躺式結(jié)構(gòu)；
3.如權(quán)利要求1所述的并三噻吩二羧酸單分子層，其特征在于，所述并三 噻吩二羧酸如式b所示，所述并三噻吩二羧酸單分子層厚度不大于2nm，為以 一定角度取向排列在基底表面的單分子層結(jié)構(gòu)，
4. 權(quán)利要求1所述并三逸吩二羧酸單分子層的制備方法，其特征在于，配 制并三噻吩二羧酸溶于二曱基亞砜的濃度為10—6mol L—的溶液，然后滴于新 解理的云母基片上；于密閉環(huán)境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。
5. 如權(quán)利要求4所述的并三噻吩二羧酸單分子層的制備方法，其特征在于， 所述的干燥為20-3CTC自然晾干。
6. 如權(quán)利要求5所述的并三噻吩二羧酸單分子層的制備方法，其特征在于， 晾千時(shí)間為40-50h。(a)
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)光電子器件領(lǐng)域，特別涉及并三噻吩二羧酸單分子層及其制備方法。配制并三噻吩二羧酸溶于二甲基亞砜的濃度為10^-6mol·L^-1的溶液，然后滴于新解理的云母基片上；于密閉環(huán)境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。本發(fā)明是首次制備并三噻吩二羧酸單分子層；且該單分子層的制備方法操作簡(jiǎn)單、方便，利于該兩種化合物在有機(jī)光電子器件中的器件化。
文檔編號(hào)H01L51/00GK101587938SQ200910065098
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者杜祖亮, 華 王, 王德坤, 蔣曉紅 申請(qǐng)人:河南大學(xué)