專(zhuān)利名稱(chēng)：包含新型膦酸表面改性劑的電子裝置的制作方法
包含新型膦酸表面改性劑的電子裝置相關(guān)申請(qǐng)的引用本申請(qǐng)要求2009年4月6日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/166877號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中。政府許可權(quán)的聲明本發(fā)明在美國(guó)政府支持下通過(guò)國(guó)家科學(xué)基金STC計(jì)劃資助以合同編號(hào)為 DMR-020967而做出。美國(guó)政府在本發(fā)明中具有某些權(quán)利。背景有機(jī)電子裝置通常包含有機(jī)電子材料和用于空穴注入或收集的陽(yáng)極與用于電子注入或收集的陰極。改變電極的功函以移向或遠(yuǎn)離有機(jī)電子材料的能級(jí)可改善裝置性能。 變化電極的組成可導(dǎo)致不合需要的作用比如更具反應(yīng)性和更少的電極穩(wěn)定性。用例如空氣等離子體處理使電極表面改性導(dǎo)致不穩(wěn)定的功函，其隨著時(shí)間推移變化并接近未處理電極的功函?？捎每尚纬杀?例如單分子層(monolayer))的分子或聚合物處理電極以改變電極的功函，但是這些薄層不能提供理想的化學(xué)抵抗力。在本領(lǐng)域已知，通過(guò)使用氟代烷基化合物增加表面的化學(xué)抵抗力減小粘附性(減小潤(rùn)濕性)，并可不利地影響裝置性能的一些參數(shù)。概述一個(gè)實(shí)施方案為一種方法，其包括在電極上沉積分子，其中電極具有表面，且分子具有結(jié)合于表面的結(jié)合基團(tuán)(例如錨定基團(tuán)(anchoring group))，從而提供在環(huán)境條件 (在實(shí)驗(yàn)室中空氣中)下穩(wěn)定至少100小時(shí)的功函。在另一個(gè)實(shí)施方案中，具有被結(jié)合分子的電極的功函與可通過(guò)其它表面改性方法得到的功函相同或相似；但是具有被結(jié)合分子的電極功函比通過(guò)其它表面改性方法得到的功函更穩(wěn)定。在一些實(shí)施方案中，所述其它表面改性方法為空氣等離子體處理。在其它的實(shí)施方案中，電極包含氧化物并且分子為膦酸 (例如烷基膦酸、雜烷基膦酸、芳基膦酸或雜芳基膦酸)。多種其它實(shí)施方案包括有機(jī)電子裝置，其包含至少一個(gè)電極，電極具有表面和結(jié)合于表面的具有結(jié)合基團(tuán)的分子，其中所述裝置經(jīng)長(zhǎng)的時(shí)間段穩(wěn)定。另一個(gè)實(shí)施方案為一種裝置，裝置包含a)電極，所述電極具有表面；b)通過(guò)結(jié)合基團(tuán)結(jié)合于電極表面的分子；和c)與所述電極電接觸的有機(jī)電子材料，其中所述分子包含至少一種氟化芳基有機(jī)基團(tuán)。氟化芳基基團(tuán)提供優(yōu)良的化學(xué)抵抗力和長(zhǎng)期穩(wěn)定性而沒(méi)有不利地影響電極的粘附性能。另一個(gè)實(shí)施方案為有機(jī)電子裝置，裝置包含a)具有表面的透明導(dǎo)電性金屬氧化物電極和b)結(jié)合于表面的氟化芳基膦酸。在一些實(shí)施方案中，氟化芳基膦酸在所述表面構(gòu)成單分子層。另一個(gè)實(shí)施方案為一種方法，方法包括a)在具有表面的電極上沉積分子，所述分子包含結(jié)合基團(tuán)和氟化芳基，由此結(jié)合基團(tuán)結(jié)合所述表面，和b)在電極鄰近沉積有機(jī)電子材料使得電極和有機(jī)電子材料電接觸。所述分子可在所述結(jié)合基團(tuán)和氟化芳基之間進(jìn)一步包含連接體基團(tuán)。
在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及包含具有以下結(jié)構(gòu)的分子的物質(zhì)的組合物
權(quán)利要求
1.一種包含具有如下結(jié)構(gòu)分子的物質(zhì)的組合物
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物包含具有表面的電極。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述分子的膦酸結(jié)合基團(tuán)被結(jié)合于電極表面。
4.權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)的組合物，其中R2通過(guò)醚結(jié)合于苯環(huán)。
5.權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的組合物，其中R2包含_(CH2)x-Oy-(CH2)x-Oy-(CH2)z-,其中，在每一種情況下獨(dú)立地，χ = 1-12，y = 0-1和ζ = 0-3。
6.權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)的組合物，其中存在至少一個(gè)氟。
7.權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)的組合物，其中分子具有以下結(jié)構(gòu)
8.一種裝置，其包含權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)的組合物。
9.權(quán)利要求8的裝置，其中膦酸基團(tuán)共價(jià)或非共價(jià)結(jié)合于金屬氧化物的表面。
10.權(quán)利要求9的裝置，其中所述分子在金屬氧化物上形成單分子層。
11.權(quán)利要求9或10的裝置，其中金屬氧化物表面為電極。
12.權(quán)利要求8-11中任何一項(xiàng)的裝置，其為晶體管。
13.一種方法，所述方法通過(guò)在電極表面沉積權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)的組合物而改變電極的表面能。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述分子結(jié)合于電極。
15.權(quán)利要求13或14的方法，其中所述分子形成單分子層。
全文摘要
在一些實(shí)施方案中，本文描述的發(fā)明涉及包含具有如下結(jié)構(gòu)分子的物質(zhì)的組合物其中在每一種情況下獨(dú)立地，R1為鹵素、烷基、雜烷基、芳基或雜芳基；R2包含3-30個(gè)-CH2-基團(tuán)，n＝0-5，m＝0-5，q＝1-3，并且R2包含至少一個(gè)醚鍵。
文檔編號(hào)H01L51/44GK102459290SQ201080025846
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者A·焦?fàn)栠_(dá)諾, P·霍奇基斯, S·馬德, T·D·安托普羅斯 申請(qǐng)人:喬治亞州技術(shù)研究公司, 帝國(guó)創(chuàng)新有限公司