[发明专利]一种图案化有机半导体的制备方法及形变拉伸测试方法

说明书

本申请公开了一种图案化有机半导体的制备方法及形变拉伸测试方法，通过制备图案化硅柱以及镀铜膜的硅片；对所述图案化硅柱侧壁化学修饰，使所述图案化硅柱达到侧壁疏水顶端亲水状态；退浸润过程发生，毛细液桥自组织装使图案化微纳阵列结构生长在铜膜上；利用化学反应去除所述铜膜，将图案转移到柔性衬底上，获得图案化有机半导体。利用毛细液桥制备的图案化阵列高质量且长程有序，并且这种转移方法操作简单，在柔性衬底上具有优异的拉伸形变，为可穿戴领域的发展提供了新的应用前景。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种图案化有机半导体的制备方法及形变拉伸测试方法。

背景技术

液相微纳加工技术已经取得了很大技术突破，尤其毛细液桥诱导法在可控阵列、图案化方面有很大建树。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中制备的图案化有机半导体的拉伸性能较差的技术问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种图案化有机半导体的制备方法及形变拉伸测试方法，解决了现有技术中制备的图案化有机半导体的拉伸性能较差的技术问题。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种图案化有机半导体的制备方法，所述方法包括:制备图案化硅柱以及镀铜膜的硅片；对所述图案化硅柱侧壁化学修饰，使所述图案化硅柱达到侧壁疏水顶端亲水状态；退浸润过程发生，毛细液桥自组织装使图案化微纳阵列结构生长在铜膜上；利用化学反应去除所述铜膜，将图案转移到柔性衬底上，获得图案化有机半导体。

进一步的，所述制备图案化硅柱以及镀铜膜的硅片，包括：在作为模板的硅片表面沉积一层铜薄膜；所述硅片上均匀分布有图案化硅柱，其中，每个图案化硅柱的柱宽、间距、纵深均相同。

进一步的，所述对所述图案化硅柱侧壁化学修饰，使所述图案化硅柱达到侧壁疏水顶端亲水状态，包括：对所述图案化硅柱顶端涂覆光刻胶SU8，放入真空干燥箱，滴加全氟硅烷10-20μl，抽真空25-35min.；加热至80-120℃之间2-3小时，让所述全氟硅烷充满所述真空干燥箱，并与所述图案化硅柱侧壁作用，在所述图案化硅柱侧壁形成一层全氟硅烷的单分子层；洗去所述图案化硅柱顶部的SU8光刻胶，得到侧壁疏水顶端亲水修饰后的图案化硅柱。

进一步的，所述退浸润过程发生，毛细液桥自组织装使图案化微纳阵列结构生长在铜膜上，包括：将所述图案化硅柱顶端朝上放在载玻片上，滴 8-15μl配好的有机半导体溶液在所述图案化硅柱上面，使其均匀覆盖；将所述硅片上镀有铜膜一面的衬底放置在所述图案化硅柱表面，盖上载玻片，并施加大小为35N-90N的压力；放入真空干燥箱中18h-48h，温度保持在60℃ -80℃之间。

进一步的，所述利用化学反应去除所述铜膜，将图案转移到柔性衬底上，获得图案化有机半导体，包括：制备聚二甲基硅氧烷混合剂；抽真空让所述聚二甲基硅氧烷混合剂中气泡浮至表面破裂；放入烘箱烘烤2-3小时，温度保持70-80℃；待所述聚二甲基硅氧烷将要达到凝固状态时，将长有图案化微纳阵列结构的铜膜表面与PDMS接触，并施加大小为45N-90N的压力；待所述聚二甲基硅氧烷完全凝固后，充分置于氯化铁溶液中；待所述铜膜完全反应后，所述图案化微纳阵列结构转移到柔性衬底上，获得图案化有机半导体。

进一步的，所述待所述聚二甲基硅氧烷完全凝固后，充分置于氯化铁溶液中的反应条件包括真空或大气。

进一步的，所述图案化有机半导体材料包括聚合物。

进一步的，所述聚二甲基硅氧烷混合剂由主剂与硬化剂10：1比例混合得到。