有機半導体の堆積のための混合溶媒系
溶媒混合物に溶解した有機半導体を含む組成物が記述される。より具体的には、この溶媒混合物は、９〜１６個の炭素原子を有するアルカンを１〜２０重量パーセント量、及び芳香族化合物を８０〜９９重量パーセント量、含む。この半導体材料は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセント、この溶媒混合物に溶解している。この組成物を使用して半導体層を形成する、半導体デバイスの製造方法も記述される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は米国特許仮出願番号第６１／０６０５９５号（２００８年６月１１日提出）に対する優先権を主張し、その全体が参考として本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体産業においては無機材料が優位を占めてきた。例えば、ヒ化ケイ素及びヒ化ガリウムは半導体材料として使用されており、二酸化ケイ素は誘電性材料として使用されており、アルミニウム及び銅のような金属は電極材料として使用されている。しかしながら、近年、伝統的な無機材料よりも有機材料を半導体デバイスにおいて使用することを目的とした研究努力が高まってきている。他の利点の中でも、有機材料は、電気装置の製造コストを下げることを可能にし、大面積適用を可能にし、かつ、ディスプレイバックプレーン、集積回路ＲＦＩＤタグ、及びセンサーなどの電子回路の支持体として可撓性の基材の使用を可能にする。
【０００３】
様々な有機半導体材料が検討されており、最も一般的なのはアセン類に代表される縮合芳香族環化合物である。これらの有機半導体材料の少なくとも幾つかは、電荷キャリア移動度、オン／オフ電流比、及びサブ閾値電圧などの性能特性を有し、それらはアモルファスシリコン系デバイスと同等であるかあるいはそれより優れている。典型的にはこれらの材料は、多くの有機溶媒に対してあまり溶解度が高くないため、蒸着されている。有機半導体が溶液（例えば有機溶媒中に溶解した有機半導体溶液など）から堆積されると、良好又は最適な性能特性は達成が難しくなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば薄膜トランジスタなどの半導体デバイスの作製に使用するための、有機溶媒に溶ける有機半導体材料を含む組成物のニーズが存在する。既知の組成物及び作製方法の使用では通常達成されないような性能特性（例えば高い飽和電界効果移動度（μ）など）を有する半導体デバイスを提供するための、そのような組成物のニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第一の態様では、（ａ）溶媒混合物と（ｂ）その溶媒混合物に溶解する有機半導体材料とを含む組成物が提供される。この溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。
【０００６】
【化１】
【０００７】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。
【０００８】
第二の態様では、（ａ）溶媒混合物と（ｂ）その溶媒混合物に溶解する有機半導体材料とを含む組成物が提供される。この溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。
【０００９】
【化２】
【００１０】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。半導体材料は式（ＩＩ）で表わされる。
【００１１】
【化３】
【００１２】
式（ＩＩ）において、各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択される。各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択される。アルキル又はヘテロアルキルの好適な置換基には、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アルケニル又はアルキニルの好適な置換基には、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基が挙げられる。アリール及びヘテロアリールの好適な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基が挙げられる。各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアリールから選択される。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。
【００１３】
第３の態様では、半導体デバイスの製造方法が提供されている。この方法には、（ａ）溶媒混合物と（ｂ）その溶媒混合物に溶解する有機半導体材料とを含む組成物を提供することが含まれる。この溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。
【００１４】
【化４】
【００１５】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合した環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。この方法には更に、１つの導電性材料に隣接して、又は１つの絶縁材料に隣接して、この組成物を堆積させることにより、堆積層を形成し、この堆積層から溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントを除去することによって半導体層を形成することが含まれる。
【００１６】
添付の図面と共に以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この半導体組成物を使用するための代表的な印刷パターンを示す図。
【図２】溶媒としてアニソールだけを含む半導体組成物を使用して形成した半導体堆積物の光学顕微鏡写真。
【図３】溶媒としてアニソールとデカンの混合物を含む半導体組成物を使用して形成した半導体堆積物の光学顕微鏡写真。
【００１８】
本発明は種々の修正及び代替の形態に容易に応じるが、その細部は一例として図面に示されており、また詳しく説明することにする。しかしながら、その意図は、記載された特定の実施形態に本発明を限定することにないことを理解するべきである。逆に、本発明は、本発明の趣旨及び範囲内に含まれる、すべての修正、等価な形態、及び代替形態を対象とすることを意図する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本出願の幾つかの箇所で、実施例の一覧として説明を提供するが、実施例は各種組み合わせにて使用することが可能である。それぞれの事例において、列挙される一覧は代表的な群としてのみ与えられるのであって、限定的な一覧として解釈されるべきではない。
【００２０】
端点による数の範囲の任意の列挙には、その範囲内に包含されるすべての数が含まれる（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５等）。
【００２１】
用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」は交換可能に使用される。したがって、例えば、式Ｉの「１つの（a）」化合物は、式Ｉの「１つ以上の（one or more）」化合物を意味すると解釈することができる。
【００２２】
本明細書で記述される組成物は、コストのかかる蒸着技法ではなく、印刷又はコーティング技法を用いて半導体層を形成するのに使用することができる。幾つかの組成物について、溶液又は分散液からの半導体堆積が知られているが、結果として得られる半導体層の多くは不均一になる傾向がある。例えば、インクジェット印刷を使用して、有機溶媒に溶解した有機半導体溶液を基材に送達し、蒸発によってその溶媒を除去した場合、半導体材料の濃度は、堆積の周辺部近くで最高になる傾向がある。より均一な半導体層が必要とされている。本明細書で開示される組成物は、これまでに半導体層を形成するのに使用されてきたものよりもいっそう均一な半導体層をしばしば形成することができる。より具体的には、本明細書で開示される組成物は、薄膜トランジスタの電界効果移動度などのより良い電気的特性を得ることができる結晶質モルホロジーを備えた半導体堆積をもたらす傾向にある。
【００２３】
（ａ）溶媒混合物、及び（ｂ）その溶媒混合物に溶解した有機半導体、を含む組成物が提供される。この溶媒混合物は（ｉ）６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）式（Ｉ）の芳香族化合物を含む。
【００２４】
【化５】
【００２５】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。溶媒混合物は、１つを超えるアルカン、１つを超える式（Ｉ）の芳香族化合物、又は、１つ以上のアルカン並びに１つ以上の式（Ｉ）の芳香族化合物を含み得る。
【００２６】
式（Ｉ）の幾つかの実施形態では、Ｒａは炭素原子を少なくとも１つ有するアルキル基である。このアルキル基は、多くの場合、少なくとも２個の炭素原子、少なくとも３個の炭素原子、又は少なくとも４個の炭素原子を有する。このアルキル基はしばしば、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子を有する。例えば、このアルキル基は、１〜１０個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、３〜１０個の炭素原子、４〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、３〜５個の炭素原子、又は４個の炭素原子を有し得る。このアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このアルキル基の非限定的な例には、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、２−ヘキシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びシクロヘキシルメチレンが挙げられる。
【００２７】
式（Ｉ）の別の実施形態では、Ｒａは少なくとも２個の炭素原子を有するヘテロアルキル基である。このヘテロアルキル基は２つの炭素原子の間に少なくとも１つのヘテロ原子を有し、このヘテロ原子は、オキシ（−Ｏ−）、チオ（−Ｓ−）、又は−ＮＨ−基から選択される。多くの実施形態では、このヘテロ原子はオキシ基である（すなわち、ヘテロアルキル基はエーテル基又はポリエーテル基である）。このヘテロアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このヘテロアルキル基はしばしば、少なくとも３個の炭素原子、又は少なくとも４個の炭素原子を有する。このヘテロアルキル基はしばしば、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子、かつ、６個以下のヘテロ原子、５個以下のヘテロ原子、又は４個以下のヘテロ原子を有する。例えば、このヘテロアルキル基は、２〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、３〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、４〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子と１〜４個のヘテロ原子、２〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、３〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、３〜５個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子、又は４個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子を有し得る。このヘテロアルキル基の非限定的な例には、メトキシメチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２−）、エトキシメチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２−）、メトキシエチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２−）、及びエトキシエチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−）が挙げられる。
【００２８】
式（Ｉ）の更に他の実施形態では、Ｒａは少なくとも１個の炭素原子を有するアルコキシ基（すなわち、式−ＯＲの基（Ｒはアルキル））である。例えば、このアルコキシ基は、少なくとも２個の炭素原子、少なくとも３個の炭素原子、又は少なくとも４個の炭素原子を有する。このアルコキシ基はしばしば、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子を有する。例えば、このアルコキシ基は、１〜１０個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有し得る。このアルコキシ基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。具体的なアルコキシ基には、メトキシ（ＣＨ３Ｏ−）、エトキシ（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ−）、ｎ−プロポキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、イソプロポキシ（（ＣＨ３）２ＣＨＯ−）、ｎ−ブトキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、イソブトキシ（（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２Ｏ−）、ｔｅｒｔ−ブトキシ（（ＣＨ３）３ＣＯ−）、ｓｅｃ−ブトキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−）、ｎ−ペントキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、ｎ−ヘキソキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、イソペントキシ（（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、シクロヘキソキシ（Ｃ６Ｈ１１Ｏ−）、及びシクロヘキシルメチレンオキシ（Ｃ６Ｈ１１−ＣＨ２Ｏ）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００２９】
更に別の実施形態では、Ｒａはヘテロアルコキシ基（すなわち、式−ＯＲの基（Ｒはアルキル））である。ヘテロアルコキシ基は、２つの炭素原子の間に少なくとも１つのヘテロ原子を有する。このヘテロ原子は、オキシ基、チオ基、又は−ＮＨ−基であり得る。多くの実施形態では、このヘテロ原子は１つのオキシ基である。このヘテロアルコキシ基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このヘテロアルコキシ基は少なくとも２個の炭素原子を有する。このヘテロアルコキシ基は、多くの場合、少なくとも３個の炭素原子、少なくとも４個の炭素原子、又は少なくとも５個の炭素原子を有する。幾つかのヘテロアルコキシ基は、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子を有する。より具体的には、このヘテロアルコキシ基は２〜１０個の炭素原子と２〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子と２〜４個のヘテロ原子、２〜６個の炭素原子と２〜３個のヘテロ原子、又は３〜６個の炭素原子と２〜３個のヘテロ原子を有し得る。非限定的なヘテロアルコキシ基の例には、（ＣＨ３ＯＣＨ２Ｏ−）、（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２Ｏ−）、（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、及び（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）が挙げられる。
【００３０】
更に別の実施形態では、Ｒａは５〜６員の縮合環である。すなわち、Ｒａは式（Ｉ）のベンゼン環に縮合した環である。縮合環は炭素環であり得、又は、オキシ、チオ若しくは−ＮＨ−基から選択されるヘテロ原子を含み得る。この環構造は飽和又は不飽和であり得る。縮合環構造を備えた代表的な芳香族化合物には、ベンゾフラン、２，３−ジヒドロベンゾフラン、及びテトラヒドロナフタレンが挙げられるがこれらに限定されない。
【００３１】
式（Ｉ）において、ｎは０〜５の整数である。幾つかの実施形態では、ｎはゼロである。ｎがゼロより大きい場合、Ｒｂは、ハロ基（例えばクロロ、ブロモ、フルオロ、若しくはヨード）、アルキル、又はアルコキシから独立に選択される。Ｒｂの好適なアルキル基は、しばしば１〜４個の炭素原子を有する。代表的なアルキル基には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、及びイソブチルが挙げられる。Ｒｂの好適なアルコキシ基は、しばしば１〜４個の炭素原子を有する。代表的なアルコキシ基には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、及びｔｅｒｔ−ブトキシが挙げられる。
【００３２】
式（Ｉ）の幾つかの実施形態では、Ｒａはメトキシ基であり、各Ｒｂは独立に、ハロ基、メチル基、又はメトキシ基であり、変数ｎは０、１、又は２である。幾つかの実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物は、アニソール、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、２，５−ジメチルアニソール、２，６−ジメチルアニソール、３，４−ジメチルアニソール、３，５−ジメチルアニソール、２−クロロアニソール、３−クロロアニソール、４−クロロアニソール、及び１，２−ジメトキシベンゼンから選択される。幾つかの特定の実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物はアニソールである。別の具体的な実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物は３，５−ジメチルアニソールである。
【００３３】
式（Ｉ）の別の実施形態では、Ｒａはアルキル基であり、変数ｎは０、１、又は２であり、各Ｒｂは独立にハロ基、メチル基、又はメトキシ基である。例えば、式（Ｉ）の化合物は、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、イソプロピルトルエン、ｎ−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）、及びメシチレンから選択される。幾つかの特定の実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物はｎ−ブチルベンゼンである。
【００３４】
式（Ｉ）の芳香族化合物に加え、この溶媒混合物には少なくとも１つのアルカンが含まれる。幾つかの溶媒混合物には、１つを超えるアルカンが含まれる。このアルカンは、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。好適なアルカンはしばしば、６〜１６個の炭素原子を有する。このアルカンは、多くの場合、少なくとも８個の炭素原子、少なくとも９個の炭素原子、又は少なくとも１０個の炭素原子を有する。このアルカンはしばしば、１４個以下の炭素原子、又は１２個以下の炭素原子を有する。幾つかの実施形態では、このアルカンは６〜１４個の炭素原子、８〜１４個の炭素原子、１０〜１４個の炭素原子、９〜１３個の炭素原子、８〜１２個の炭素原子、又は１０〜１２個の炭素原子を有する。非限定的なアルカンの例には、オクタン、イソ−オクタン、シクロオクタン、ノナン、２−メチルオクタン、３−メチルオクタン、デカン、２−メチルノナン、３−メチルノナン、４−メチルノナン、ウンデカン、２−メチルデカン、４−メチルデカン、５−メチルデカン、ドデカン、２−メチルウンデカン、トリデカン、３−メチルドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、及びヘキサデカンが挙げられる。幾つかの実施形態では、このアルカンにはデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００３５】
幾つかの代表的な溶媒混合物では、式（Ｉ）の芳香族化合物はアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択され、アルカンはデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択される。幾つかのより具体的な溶媒混合物には、アニソールとデカン、３，５−ジメチルアニソールとドデカン、ｎ−ブチルベンゼンとデカン、ｎ−ブチルベンゼンとウンデカン、並びにｎ−ブチルベンゼンとドデカンが挙げられる。
【００３６】
この溶媒混合物は典型的に、溶媒混合物の重量に対し、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンが１〜２０重量パーセント、式（Ｉ）の芳香族化合物が８０〜９９重量パーセントを含む。例えば、この溶媒混合物は、アルカン１〜１５重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８５〜９９重量パーセント、アルカン１〜１２重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセント、アルカン２〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９８重量パーセント、アルカン３〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９７重量パーセント、アルカン４〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９６重量パーセント、又はアルカン４〜８重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９２〜９６重量パーセントを含み得る。
【００３７】
幾つかの代表的な溶媒混合物には、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１２重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物８８〜９９パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物２〜１０パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物９０〜９８重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物３〜１０重量パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物９０〜９７重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜１０重量パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物９０〜９６重量パーセント、又は、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜８重量パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン９２〜９６重量パーセントが含まれる。
【００３８】
幾つかの具体的な代表的溶媒混合物には、溶媒混合物の重量に対し、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１２重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン８８〜９９重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物３〜１２重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン８８〜９７重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物３〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９７重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９６重量パーセント、又は、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜８重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９２〜９６重量パーセントが含まれる。
【００３９】
他の更に具体的な代表的溶媒混合物には、溶媒混合物の重量に対し、デカン１〜１２重量パーセントとアニソール８８〜９９重量パーセント、デカン３〜１２重量パーセントとアニソール８８〜９７重量パーセント、デカン４〜１０重量パーセントとアニソール９０〜９６重量パーセント、又は、デカン６〜１０重量パーセントとアニソール９０〜９４重量パーセントが含まれる。
【００４０】
更により具体的な代表的溶媒混合物には、溶媒混合物の重量に対し、ドデカン１〜１２重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール８８〜９９重量パーセント、ドデカン１〜１０重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール９０〜９９重量パーセント、ドデカン２〜８重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール９２〜９８重量パーセント、ドデカン３〜６重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール９４〜９７重量パーセントが含まれる。
【００４１】
この組成物には、組成物の合計重量に対し、任意の好適な重量パーセンテージの溶媒混合物が含まれ得る。この組成物はしばしば、組成物の合計重量パーセンテージに基づき、７０重量パーセント以上、８０重量パーセント以上、９０重量パーセント以上、又は９５重量パーセント以上の溶媒混合物を含む。この組成物は、組成物の合計重量に対し、９９．９重量パーセント以下、９９．５重量パーセント以下、９９重量パーセント以下、９８．５重量パーセント以下、９８．２重量パーセント以下、９８重量パーセント以下、９７重量パーセント以下、９６重量パーセント以下、９５重量パーセント以下、９０重量パーセント以下、又は８０重量パーセント以下の溶媒混合物を含み得る。
【００４２】
この組成物には、溶媒混合物に溶解した有機半導体材料が少なくとも１つ含まれる。この組成物中の溶解した半導体材料の量は、個々の半導体材料と個々の溶媒混合物によって異なる。有機半導体の溶解度は、その溶媒混合物に含まれるどの１つの溶媒よりも、その溶媒混合物又は組成物において溶解度が大きいことがあり得る（例えば、重量パーセントで測定）。この組成物は典型的に、溶媒混合物中に０．１重量パーセント以上の有機半導体が含まれる。言い換えると、この組成物には、組成物の合計重量に対し、０．１重量パーセント以上の溶解した有機半導体が含まれる。例えば、この組成物は０．２重量パーセント以上、０．４重量パーセント以上、０．５重量パーセント以上、０．６重量パーセント以上、０．８重量パーセント以上、又は１．０重量パーセント以上の有機半導体材料を含み得る。幾つかの実施形態では、この組成物には、組成物の合計重量に対し、最大２５重量パーセント、最大２０重量パーセント、最大１５重量パーセント、最大１０重量パーセント、最大８重量パーセント、最大６重量パーセント、最大５重量パーセント、又は最大４重量パーセントの、溶解した有機半導体材料が含まれる。例えば、幾つかの組成物には、組成物の合計重量に対し、０．１〜２５重量パーセント、０．１〜２０重量パーセント、０．１〜１０重量パーセント、０．１〜５重量パーセント、０．５〜５重量パーセント、０．５〜３重量パーセント、０．１〜３重量パーセント、０．５〜２重量パーセント、又は０．１〜２重量パーセントの、溶解した有機半導体材料が含まれる。
【００４３】
この溶媒混合物に溶解し得る任意の有機半導体材料を使用することができる。有機半導体の非限定的な例としては、アセン類、ヘテロアセン類、ペリレン類（例えばペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボキシルジイミド類）、さまざまな有機基で置換されたバックミンスターフラーレン（例えば化合物［６，６］−フェニル−Ｃ６１−酪酸メチルエステル）、ポリチオフェン類、ポリピロール類、ポリアセチレン類、ポリ（フェニレンビニレン）類、及びポリ（チエニレンビニレン）類が挙げられる。幾つかの実施形態では、この有機半導体にはフタロシアニンなどの有機金属化合物が含まれる。非限定的な有機半導体の例には、例えば、米国特許第６，６９０，０２９号（Ａｎｔｈｏｎｙ ｅｔ ａｌ．）、同第７，３１９，１５３号（Ｖｏｇｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第７，２１１，６７９号（Ｇｅｒｌａｃｈ ｅｔ ａｌ．）、同第６，８６４，３９６号（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ．）、米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０２４９０８７号（Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．）、並びに同第２００７／０２４９８０２号（Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）、及び同第２００７／０２３２７８１号（Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）に記述されているものが挙げられる。
【００４４】
幾つかの実施形態では、この有機半導体には置換ペンタセンが含まれる。代表的な置換ペンタセンには、式（ＩＩ）のものが挙げられる。
【００４５】
【化６】
【００４６】
式（ＩＩ）において、各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択される。各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択される。アルキル基又はヘテロアルキル基の好適な置換基には、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アルケニル及びアルキニル基の好適な置換基には、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アリール及びヘテロアリールの好適な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基が挙げられる。各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアリールから選択される。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。
【００４７】
式（ＩＩ）において、好適なアルキル基Ｒｃは典型的に１〜１８個の炭素原子を有する。例えばこのアルキル基は２〜１２個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は３〜６個の炭素原子を有し得る。このアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。アルキル基の非限定的な例には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、シクロオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、及びオクタデシル基が挙げられる。これらアルキル基のいずれも、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で所望により置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール置換基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００４８】
好適なヘテロアルキル基Ｒｃは典型的に、２〜１８個の炭素原子と、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜１０個のヘテロ原子とを有する。例えば、このヘテロアルキル基は１〜１２個の炭素原子と１〜６個のヘテロ原子、１〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、１〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、又は１〜４個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子を有する。このヘテロアルキル基はしばしばエーテル基又はポリエーテル基であり、すなわちヘテロ原子はオキシであり得る。このヘテロアルキル基の非限定的な例には、メトキシメチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２−）、エトキシメチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２−）、メトキシエチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２−）、及びエトキシエチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−）が挙げられる。これらヘテロアルキル基のいずれも、所望により、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００４９】
好適なアルケニル基Ｒｃは典型的に、２〜１８個の炭素原子を有する。例えば、このアルケニル基は、２〜１６個の炭素原子、２〜１２個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、又は２〜６個の炭素原子を有し得る。このアルケニル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。アルケニル基の非限定的な例には、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、２−デセニル基、３−デセニル基、１−ドデセニル基、１−テトラデセニル基、及び１−オクタデセニル基が挙げられる。これらアルケニル基のいずれも、所望により、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子、又は６〜１０の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子、又は４〜８個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５０】
好適なアリール基Ｒｃは典型的に、６〜１２個の炭素原子を有する。例えば、アリール基はしばしば、６〜１０個の炭素原子、又は６〜８個の炭素原子を有する。このアリール基には、単芳香環、第二炭素芳香環に縮合した第一芳香環、又は非芳香族炭素環に縮合した第一芳香環が挙げられ得る。６〜１２個の炭素原子を有するアリール基の非限定的な例には、フェニル、１−ナフチル、及び２−ナフチルが挙げられる。これらアリール基のいずれも、所望により、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアルキル置換基はしばしば、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。１つ以上のアルキル基で置換されたアリール基の非限定的な例には、２−メチルフェニル、４−メチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、４−ブチルフェニル、２−ヘキシルフェニル、及び４−ヘキシルフェニルが挙げられる。好適なヘテロアルキル置換基はしばしば、２〜１０個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子と、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５１】
好適なヘテロアリール基Ｒｃはしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。例えば、ヘテロアリールはしばしば、３〜８個の炭素原子、４〜８個の炭素原子、又は４〜６個の炭素原子と、１〜３個のヘテロ原子又は１〜２個のヘテロ原子とを有する。このヘテロアリールには、単複素芳香環、炭素芳香環に縮合した複素芳香環、又は非芳香族炭素環に縮合した複素芳香環が挙げられ得る。ヘテロアリール基の非限定的な例には、２−ピリジニル、３−ピリジニル、４−ピリジニル、２−ピロリル、３−ピロリル、２−フラニル、３−フラニル、２−チエニル、及び３−チエニルが挙げられる。これらヘテロアリール基のいずれも、所望により、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアルキル置換基はしばしば、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。好適なヘテロアルキル置換基はしばしば、２〜１０個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子と、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５２】
Ｒｃの好適なフェロセニル基には、フェロセニル、メチルフェロセニル、ジメチルフェロセニル、テトラメチルフェロセニル、ペンタメチルフェロセニル、及びノナメチルフェロセニルが挙げられるがこれらに限定されない。
【００５３】
Ｒｃの好適なシリル基は、式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のものである。各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択される。アルキル又はヘテロアルキルの好適な置換基には、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アルケニル又はアルキニルの好適な置換基には、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、ハロ、シアノ、ヒドロキシル、又はカルボキシルが挙げられる。アリール又はヘテロアリールの好適な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基が挙げられる。
【００５４】
Ｒｄの好適なアルキル基は、典型的に１〜１０個の炭素原子を有する。例えば、このアルキルは、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、１〜４個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、又は２〜６個の炭素原子を有する。これらの基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの混合であり得る。環式アルキル基は、本明細書において「シクロアルキル」基と記載される。環状部分に加えて直鎖又は分枝状部分を有するアルキル基は、本明細書において「シクロアルキルアルキレン」基と記載される。１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基の非限定的な例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、シクロオクチル基、ノニル基、及びデシル基が挙げられる。更なる非限定的な例には、シクロプロピルメチレン、２，３−ジメチルシクロプロピル、及び２，２，３，３−テトラメチルシクロプロピルが挙げられる。これらアルキル基のいずれも、所望により、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択された１〜３個のヘテロ原子とを有する。アリールで置換されたアルキルは、「アリールアルキレン」又は「アリールアルキル」として互換可能に記載することができ、この一例はベンジルである。
【００５５】
Ｒｄの好適なヘテロアルキル基は典型的に、１〜１０個の炭素原子と、酸素、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。例えば、ヘテロアルキルは１〜８個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、１〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、又は１〜４個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子を有し得る。ヘテロアルキルはしばしば、エーテル基又はポリエーテル基であり、すなわち各ヘテロ原子は酸素である。このヘテロアルキル基の非限定的な例には、メトキシメチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２−）、エトキシメチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２−）、メトキシエチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２−）、及びエトキシエチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−）が挙げられる。これらヘテロアルキル基のいずれも、所望により、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール置換基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、オキシ、チオ又は−ＮＨ−から選択された１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５６】
Ｒｄの好適なアルケニル基及びアルキニル基は典型的に、２〜１０個の炭素原子を有する。例えば、このアルケニル基及びアルキニル基は、２〜８個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子を有し得る。これらの基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの混合であり得る。アルケニル基の非限定的な例には、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブト−１−エニル基、ｃｉｓ−２−ブト−２−エニル基、３−ブト−１−エニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基、及び１−デセニル基が挙げられる。アルキニル基の非限定的な例には、エチニル、プロピニル、及びｎ−ブチニルが挙げられる。これらアルケニル基及びアルキニル基のいずれも、所望により、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール置換基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択された１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５７】
Ｒｃで記述された同じアリール基及びヘテロアリール基は、Ｒｄにも使用することができる。好適なアリール基はしばしば、６〜１２個の炭素原子又は６〜１０個の炭素原子を有する。フェニルは、代表的なアリール基である。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、又は３〜８個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子を有する。ヘテロアリール基の非限定的な例には、２−ピリジニル、３−ピリジニル、４−ピリジニル、２−ピロリル、３−ピロリル、２−フラニル、３−フラニル、２−チエニル、及び３−チエニルが挙げられる。これらのアリール基又はヘテロアリール基のいずれも、所望によりアルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換され得る。アルキルで置換されたアリールの一例は、トリルである。アルキルで置換されたヘテロアリールの一例は、Ｎ−メチルピロル−２−イルである。
【００５８】
幾つかの実施形態では、式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基は、式‐Ｓｉ（Ｒ’）ｘ（Ｒ’’）ｙ（Ｒ’’’）ｚである。各Ｒ’は独立に、（ａ）未置換若しくは置換アルキル、（ｂ）未置換若しくは置換シクロアルキル、又は（ｃ）未置換若しくは置換シクロアルキルアルキレンから選択される。各Ｒ’’は独立に、（ａ）未置換若しくは置換アルケニル、（ｂ）未置換若しくは置換シクロアルキル、又は（ｃ）未置換若しくは置換シクロアルキルアルキレンから選択される。Ｒ’’’は、（ａ）水素、（ｂ）未置換若しくは置換アルキニル、（ｃ）未置換若しくは置換シクロアルキル、（ｄ）未置換若しくは置換アリールアルキレン、（ｅ）アセチル、又は（ｆ）ヘテロアリールから選択される。変数ｘは１又は２に等しく、変数ｙは１又は２に等しく、変数ｚは０又は１に等しい。ｘ＋ｙ＋ｚの合計は３に等しい。
【００５９】
式−Ｓｉ（Ｒｄ）３の一部のシリル基において、各Ｒｄ基は独立に、４個以下の炭素原子を有するアルケニル基と、最高４個の炭素原子を有するアルキル基とから選択される。これらの基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このような化合物の非限定的な例は、式（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）、（ＩＸ）、及び（Ｘ）の化合物である。
【００６０】
【化７】
【００６１】
【化８】
【００６２】
これらの化合物はすべて式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基を有し、これはまた、式−Ｓｉ（Ｒ’）ｘ（Ｒ’’）ｙ（Ｒ’’’）ｚである。式（ＩＶ）及び式（ＶＩＩＩ）の化合物にある各シリル基は、３つのアルキル基Ｒｄを有する。式（ＩＶ）において、３つのアルキル基はすべて、分枝状である。式（ＶＩＩＩ）において、２つのアルキル基は分枝状であり、１つのアルキル基は環状である。式（Ｖ）、式（ＶＩＩ）、式（ＩＸ）及び式（Ｘ）の化合物における各シリル基は、１つがアルケニル基Ｒｄであり、２つがアルキル基Ｒｄである。式（Ｖ）、（ＶＩＩ）、及び（ＩＸ）の２つのアルキル基は分枝状であり、式（Ｘ）の２つのアルキル基は環状である。式（ＶＩＩ）及び（Ｘ）におけるアルケニル基は直鎖状であるが、式（Ｖ）及び（ＩＸ）においては分枝状である。式（ＶＩ）の化合物における各シリル基は、２つのアルケニル基Ｒｄ及び１つのアルキル基Ｒｄを有する。この式では、このアルケニル基とアルキル基はすべて分枝状である。これらの化合物の多くにおいて、アセン基の最も外側の環の各Ｘ基は水素である。
【００６３】
溶媒混合物に溶解した半導体材料に加え、この組成物は更にポリマーを含み得る。このポリマーはホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、又は同様物であり得る。このポリマーはしばしば、組成物のレオロジーを改変するため、又は、この組成物から形成される半導体層の機械的特性を改善するために加えられる。
【００６４】
幾つかの実施形態では、このポリマーは組成物に完全に溶解する。別の実施形態では、このポリマーは組成物に部分的に溶解する。本明細書において、用語「部分的に溶解する」とは、溶媒混合物若しくは組成物中のそのポリマーの溶解度を超えている、又は、そのポリマーが、溶媒混合物若しくは組成物に完全に溶解しない構成成分又は不純物を含んでいることを意味し得る。例えば、幾つかの実施形態では、少なくとも９８重量パーセント、少なくとも９９重量パーセント、少なくとも９９．５重量パーセント、少なくとも９９．８重量パーセント、又は少なくとも９９．９重量パーセントのポリマーが、組成物中に溶解している。また別の実施形態では、ポリマーは組成物中に分散している。例えば、少なくとも９８重量パーセント、少なくとも９９重量パーセント、少なくとも９９．５重量パーセント、少なくとも９９．８重量パーセント、又は少なくとも９９．９重量パーセントのポリマーが、組成物中に分散している。更に別の実施形態では、ポリマーの第一部分が組成物に溶解し、第二部分が組成物に分散している。例えば、幾つかの実施形態では、少なくとも９８重量パーセント、少なくとも９９重量パーセント、少なくとも９９．５重量パーセント、少なくとも９９．８重量パーセント、又は少なくとも９９．９重量パーセントのポリマーが、組成物中に溶解又は分散している。
【００６５】
この組成物には任意の好適なポリマーが含まれ得るが、このポリマーはしばしば、絶縁ポリマー（すなわちポリマーが電気的絶縁材）である。幾つかの実施形態では、絶縁ポリマーは、そのポリマーの主鎖に沿って共役炭素−炭素二重結合がないか、又は実質的にない状態であり得る。すなわち、絶縁ポリマーは高分子鎖の長さにわたって非導電性であり得る。しかし、絶縁ポリマーは、共役炭素−炭素二重結合を備える領域を有することができる。例えば、絶縁ポリマーは、ペンダント共役芳香族基を有することができる。別の実施形態では、この絶縁ポリマーは脂肪族構造を有し、ポリマーの主鎖に沿って、又はペンダント基内に、炭素−炭素二重結合を、たとえあったとしても、ほとんど有さない。
【００６６】
ポリマーは非晶質ポリマーであり得る（すなわち、このポリマーは例えば、示差走査熱量測定法によって分析しても、結晶融点を示さない）。代表的なポリマーには、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）、ポリ（４−メチルスチレン）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリビニルフェノール、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（塩化ビニル）、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリ（ジビニルテトラメチルジシロキサン−ビス（ベンゾシクロブテン））、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、部分的水素化スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−イソプレンブロックコポリマー、水素化スチレン−イソプレンブロックコポリマー、部分的水素化スチレン−イソプレンブロックコポリマー、及び同様物が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６７】
ポリマーは任意の重量平均分子量を有することができる。ポリマーの重量平均分子量は、組成物の粘度に影響を与え得る。より高分子量のポリマーは、通常、より高粘度のコーティング組成物をもたらす。幾つかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、１０００グラム／モル以上、２０００グラム／モル以上、５０００グラム／モル以上、１０，０００グラム／モル以上、２０，０００グラム／モル以上、５０，０００グラム／モル以上、又は１００，０００グラム／モル以上である。重量平均分子量はしばしば、１，０００，０００グラム／モル以下、５００，０００グラム／モル以下、２００，０００グラム／モル以下、又は１００，０００グラム／モル以下である。例えば、重量平均分子量は１０００〜１，０００，０００グラム／モルの範囲、２０００〜５００，０００グラム／モルの範囲、又は２０００〜２００，０００グラム／モルの範囲であり得る。
【００６８】
組成物中のポリマー濃度は、組成物の合計重量に対して、０．１重量パーセント以上、０．２重量パーセント以上、０．５重量パーセント以上、又は１．０重量パーセント以上であり得る。組成物中のポリマー濃度はしばしば、２０重量パーセント以下、１５重量パーセント以下、１０重量パーセント以下、５重量パーセント以下、４重量パーセント以下、３重量パーセント以下、又は２重量パーセント以下であり得る。例えば組成物には、その組成物の合計重量に対して、０．１〜２０重量パーセント、０．１〜１０重量パーセント、０．１〜５重量パーセント、０．１〜３重量パーセント、０．５〜５重量パーセント、又は０．５〜３重量パーセントのポリマーが含まれ得る。
【００６９】
この組成物は、ポリマーに対して任意の重量比の有機半導体を含み得る。幾つかの実施形態では、有機半導体対ポリマーの重量比は、１：１０〜２０：１の範囲、１：１０〜１０：１の範囲、１：８〜８：１の範囲、１：５〜５：１の範囲、１：４〜４：１の範囲、１：３〜３：１の範囲、又は１：２〜２：１の範囲である。
【００７０】
この組成物はしばしば、組成物の合計重量に対して、０．１〜２５重量パーセントの有機半導体材料、０〜２０重量パーセントのポリマー、及び５５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物を含む。幾つかの実施例では、この組成物は、０．１〜２０重量パーセントの有機半導体材料、０〜１０重量パーセントのポリマー、及び７０〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物を含む。別の実施例では、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの有機半導体材料、０〜５重量パーセントのポリマー、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物を含む。更に別の実施例では、この組成物は、０．５〜１０重量パーセントの有機半導体材料、０〜５重量パーセントのポリマー、及び８５〜９９．５重量パーセントの溶媒混合物を含む。更に別の実施例では、この組成物は、０．５〜５重量パーセントの有機半導体材料、０．５〜５重量パーセントのポリマー、及び９０〜９９重量パーセントの溶媒混合物を含む。これら実施例のいずれにおいても、溶媒混合物は、６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜２０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８０〜９９重量パーセント、８〜１４個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセント、又は９〜１３個の炭素を有するアルカン１〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９９重量パーセントを含む。
【００７１】
幾つかのより具体的な組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。例えば、この組成物は、０．５〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．５重量パーセントの溶媒混合物（６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。別の実施例では、この組成物は、０．５〜５重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０．５〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び９０〜９９重量パーセントの溶媒混合物（６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。更に別の実施例では、この組成物は、０．５〜５重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０．５〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び９０〜９９重量パーセントの溶媒混合物（８〜１４個の炭素を有するアルカン１〜１０重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。
【００７２】
幾つかの更により具体的な実施例では、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（９〜１３個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。例えば、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（９〜１３個の炭素を有するアルカン１〜１０重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。別の実施例において、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（９〜１３個の炭素を有するアルカン３〜１０重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９７重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。
【００７３】
更に別の実施例において、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（デカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択されるアルカン１〜１２重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択される芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。これらの実施例は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（デカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択されるアルカン１〜１０重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択される芳香族化合物９０〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。これらの実施例は更に、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（デカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択されるアルカン３〜１０重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択される芳香族化合物９０〜９７重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。
【００７４】
この組成物は、式（Ｉ）の芳香族化合物、アルカン、有機半導体、及び所望によるポリマーを、任意の順序で合わせることにより調製することができる。例えば、式（Ｉ）の芳香族化合物をアルカンと組み合わせて溶媒混合物を調製し、結果として得られた溶媒混合物を次に有機半導体及び任意のポリマーと組み合わせることができる。組成物に、所望によるポリマーが含まれる場合、このポリマーは無希釈のポリマー、任意の好適な有機溶媒に溶解したポリマー溶液、任意の好適な有機溶媒に分散したポリマー分散液、又はこれらの組み合わせとして加えることができる。
【００７５】
幾つかの実施形態では、溶媒混合物を調製し、次に有機半導体及び所望によるポリマーを、室温（例えば約２０〜３０℃）で、攪拌、振盪、又は振り混ぜによって合わせられる。別の実施形態では、溶媒混合物を調製し、有機半導体及び所望によるポリマーを合わせてから、攪拌、振盪、又は振り混ぜながら室温より高い温度に加熱することによって調製される。この加熱は不活性雰囲気（例えば、２１パーセント未満の酸素、１５パーセント未満の酸素、１０パーセント未満の酸素、５パーセント未満の酸素、１パーセント未満の酸素、又は０．１パーセント未満の酸素を有する雰囲気）の下で行うことができる。結果として得られた組成物は、使用まで暗所に保管することができる。
【００７６】
別の態様では、半導体デバイスの製造方法が提供される。この方法には、（ａ）溶媒混合物と、（ｂ）その溶媒混合物に、組成物重量に対して０．１重量パーセント以上の量溶解した有機半導体材料とを含む組成物を提供することが含まれる。溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。この方法には更に、１つ以上の導電性材料に隣接して、又は１つの絶縁材料に隣接して、この組成物を堆積させることにより、堆積層を形成し、この堆積層から溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントを除去することによって半導体層を形成することが含まれる。
【００７７】
本明細書において、第一層及び第二層を参照したときの用語「隣接して」とは、第一層が第二層にごく近接していることを意味する。この２層は接触していてよく、又は接着層、プライマー層、若しくはその両方などの１層以上の介在層によって分離されていてもよい。多くの実施形態では、第一層が第二層に隣接しているとき、第一層は第二層に接触している。より具体的には、堆積層と結果として得られた半導体層は、１層以上の導電層と接触しているか、又は絶縁材料と接触している。
【００７８】
この方法の１つの実施例では、半導体デバイスは薄膜トランジスタなどのトランジスタである。有機半導体を備えたトランジスタは例えば、米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）、同第２００４／０２２２４１２号（Ｂａｉ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）、及び同第２００７／０２４９０８７号Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）に記述されている。トランジスタはしばしば、異なる機能をもたらす異なる材料の複数層を有する。例えば、剛性（例えばシリコンウエハ）又は可撓性（例えばポリ（エチレンナフタレン）又はポリ（エチレンテレフタレート）膜）であり得る基材がしばしば存在する。加えて通常は、ゲート、ソース、及びドレイン電極など、絶縁材料並びに導電性材料が存在する。
【００７９】
トランジスタを製造する方法には、上記の任意の組成物を提供することと、次にその組成物を、ソース電極及びドレイン電極を含んだ構造上に堆積させることとが含まれる。すなわち、組成物はソース電極とドレイン電極両方に隣接して（例えばその上に、又は接触して）堆積される。別の方法としては、この方法は上記の任意の組成物を提供することと、次にその組成物を絶縁層に隣接して（例えばその上に、又は接触して）堆積させることとが含まれる。この組成物を堆積させた後、溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントが除去され、半導体層の形成が結果として得られる。
【００８０】
堆積した層を形成するため、任意の好適な方法を使用することができる。幾つかの実施形態では、この堆積層はインクジェット印刷を用いて形成される（すなわち、インクジェット印刷ヘッドを用いて、導電性材料又は絶縁材料上に組成物が堆積される）。インクジェット印刷方法は、例えば、米国特許出願公開第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．）に詳しく記述されている。別の実施形態では、この堆積層はナイフコーティング又はスピンコーティングを用いて形成される（すなわち、組成物が導電性材料又は絶縁材料上に適用され、次にナイフコーティングブレードを用いて、又は構造をスピンさせることによってこれを広げ、組成物が全体に分配される）。ナイフコーティング又はスピンコーティングについては、例えば米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌ，ｅｔ ａｌ．）に詳しく記述されている。更に別の実施形態では、堆積層はディップコーティングを用いて形成される（すなわち、構造を組成物の中に浸す）。堆積層を形成する他の好適な方法には、フレキソ印刷、グラビア印刷、及びマイクロピペッティングが挙げられるがこれらに限定されない。堆積層が形成される表面は、ロールから供給することができる（すなわち、組成物は可撓性基材の表面上に堆積させるか、又は、可撓性基材上に堆積された１層以上の他の層の表面上に堆積させることができる）。
【００８１】
堆積層中の溶媒混合物が除去されて、半導体層が形成される。任意の好適な方法を使用して、堆積層中の溶媒混合物を除去する（すなわち乾燥させる）ことができる。多くの実施形態では、この溶媒混合物は蒸発によって除去される。この溶媒混合物に含まれるさまざまな溶媒（例えば式（Ｉ）の芳香族化合物及びアルカン）が、同じ速度又は異なる速度で蒸発し得る。幾つかの実施例では、式（Ｉ）の芳香族化合物が、アルカンよりも速い速度で蒸発し得る。しかしながら別の実施例では、アルカンが、式（Ｉ）の芳香族化合物よりも速い速度で蒸発する。溶媒混合物の少なくとも８０パーセントが除去されて、半導体層を形成する。例えば、溶媒の８５重量パーセント以上、９０重量パーセント以上、９２重量パーセント以上、９５重量パーセント以上、９７重量パーセント以上、９８重量パーセント以上、９９重量パーセント以上、又は９９．５重量パーセント以上が除去される。
【００８２】
溶媒混合物はしばしば、任意の好適な温度で蒸発させることができる。幾つかの方法では、溶媒混合物は室温で（すなわち、堆積工程が実施される部屋又は設備の温度で）蒸発する。別の方法では、溶媒混合物は室温より高い温度で蒸発する。例えば、構造を支える圧盤を、室温より高い温度に加熱することができる。溶媒は、２０℃以上、３０℃以上、４０℃以上、５０℃以上、６０℃以上、７０℃以上、又は８０℃以上の温度で蒸発し得る。溶媒は、１００℃以下、９０℃以下、８０℃以下、７０℃以下、６０℃以下、又は５０℃以下の温度で蒸発し得る。更に他の方法では、溶媒混合物の一部又は多くは室温で蒸発させることができ、残りの溶媒は室温より高い温度で蒸発させることができる。溶媒混合物が室温より高い温度で蒸発する実施形態では、この蒸発は不活性雰囲気（例えば窒素雰囲気）中で実施することができる。
【００８３】
別の方法としては、溶媒混合物は、例えば真空を利用することにより、減圧（すなわち、大気圧より低い圧力）を適用することによって除去できる。溶媒は、溶媒混合物が蒸発する際に使用するため記述されているような任意の好適な温度で除去することができる。
【００８４】
堆積層から溶媒混合物を除去する速度は、結果として得られる半導体層に影響し得る。例えば、除去プロセスが速すぎると、結晶化中に半導体分子の詰まり方の不良が起こりやすくなる。この詰まり方の不良は、半導体層の電気特性に有害となり得る。
【００８５】
組成物は、何百マイクロメートル規模の小さく分離した領域に半導体層を形成するために、又は、大きな面積に広がる半導体層を形成するために、有利なように使用することができる。有機溶媒を含む組成物から半導体層を堆積させるのは、複雑な物理学的プロセスである。組成物と、その組成物を堆積させる表面の、数多くの特性が、形成される半導体層の性能特性に影響を与え得る。これには、組成物の表面張力、組成物と堆積表面との間の界面張力、溶媒混合物の蒸発速度、溶媒蒸発の際に、堆積組成物と表面との間の接触ラインにピン又は後退部分を生じる傾向、組成物の粘度、溶媒混合物に対する有機半導体の溶解度、溶媒混合物中のさまざまな溶媒が蒸発する際の、溶媒混合物に対する有機半導体の過飽和の度合、並びに、形成される有機半導体の晶癖が挙げられる。溶媒混合物中の個々の溶媒の絶対的表面張力及び蒸発速度の両方とも、及びこれらの互いの関係が、半導体層に影響を及ぼし得る。加えて、溶媒混合物が除去されるときの堆積層中のこれら特性の変化も、形成される半導体層の性能特性に影響を与え得る。
【００８６】
理論に束縛されるものではないが、溶媒混合物にアルカンを加えることは、基材上の組成物の接触角を下げる傾向があり、組成物と基材との間の接触ラインのピン固定を低減するのに役立ち得る。アルカンは典型的に、式（Ｉ）の芳香族化合物よりも低い表面張力を有する。アルカン類はしばしば、２０℃において、２８ダイン／ｃｍ未満、２６ダイン／ｃｍ未満、２５ダイン／ｃｍ未満、又は２４ダイン／ｃｍ未満の表面張力を有する。接触ライン上又はその近くで有機半導体の核生成が起こった後、そのより低い接触角と、おそらくは低減されたピン固定が、溶媒が蒸発する際に、基材の面から離れるのではなく、基材に沿って、又は基材の平面上で、有機半導体が結晶化し成長するのに役立ち得る。例えば、薄膜トランジスタの製造においてゲート絶縁体上にこの組成物を堆積させる場合など、基材に隣接する有機半導体の電荷輸送が半導体デバイスの性能に必須である場合、このことは特に重要である。
【００８７】
より具体的には、小型化（例えば１ｍｍ以下の規模）が望ましい場合、式（Ｉ）の芳香族化合物はしばしば、低蒸気圧（例えば２０℃で１０ｍｍＨｇ未満、５ｍｍＨｇ未満、又は２ｍｍＨｇ未満）を有するよう選択される。しかしながら、組成物に含まれる唯一の溶媒が式（Ｉ）の芳香族化合物である場合は、結果として得られる半導体層は不均一になる傾向がある。核生成が堆積層の周囲部分で起こりやすく、半導体結晶がしばしばこの周囲部分で優先的に形成される。加えて、式（Ｉ）の芳香族化合物が比較的高い表面張力（例えば２０℃で３０ダイン／ｃｍ超、３２ダイン／ｃｍ超、又は３４ダイン／ｃｍ超）を有する場合は、半導体材料の結晶成長は、多くの基材上で、面から離れる傾向がある。式（Ｉ）の芳香族化合物を、９〜１６個の炭素原子又は１０〜１２個の炭素原子を有するアルカンと混合すると、堆積層全体にわたって結晶生成が生じ、基材表面に沿って成長する傾向がある。これらのアルカン類はしばしば、２０℃において、２８ダイン／ｃｍ未満、２６ダイン／ｃｍ未満、２５ダイン／ｃｍ未満、又は２４ダイン／ｃｍ未満の表面張力を有する。
【００８８】
加えて、小型化が望ましい場合、溶媒混合物中に含まれるアルカンはしばしば、式（Ｉ）の芳香族化合物の沸点よりも５℃〜３５℃高い沸点を有するよう選択される。この選択により、溶媒が除去される際に組成物中の最適な再循環流（すなわちマランゴニ対流）を生じさせることができ、最適な電気的性能を備えた半導体層の形成をもたらし得る。溶媒混合物中のアルカンの最適量により、組成物と基材との間の接触ラインに当初短時間のピン固定が可能になり得る。この間に、半導体材料の核生成が起こる。溶媒混合物を更に除去すると、接触ラインはしばしば内側に後退し、半導体結晶が核生成部位から内側に成長する。この成長パターンにより、かなり均一な半導体層がもたらされる傾向がある。
【００８９】
幾つかの方法では、この組成物は、最小側方直径が約２ミリメートル以下の堆積を形成する、インクジェット印刷技法又はその他の技法を使用して堆積される。インクジェット印刷技法を使用する堆積に特に好適な幾つかの代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９９重量パーセントのアニソール、１〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９９重量パーセントのアニソール、又は６〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９４重量パーセントのアニソールを含む溶媒混合物が挙げられる。インクジェット印刷技法を使用する堆積に特に好適な他の代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのドデカンと８８〜９９重量パーセントの３，５−ジメチルアニソール、１〜１０重量パーセントのドデカンと９０〜９９重量パーセントの３，５−ジメチルアニソール、３〜１０重量パーセントのドデカンと９０〜９７重量パーセントの３，５−ジメチルアニソール、又は３〜６重量パーセントのドデカンと９４〜９７重量パーセントの３，５−ジメチルアニソールを含む溶媒混合物が挙げられる。インクジェット印刷技法を使用する堆積に特に好適な更に他の代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのウンデカンと８８〜９９重量パーセントのｎ−ブチルベンゼン、１〜１０重量パーセントのウンデカンと９０〜９９重量パーセントのｎ−ブチルベンゼン、３〜１０重量パーセントのウンデカンと９０〜９７重量パーセントのｎ−ブチルベンゼン、又は４〜８重量パーセントのウンデカンと９２〜９６重量パーセントのｎ−ブチルベンゼンが挙げられる。
【００９０】
他の方法では、この組成物は、最小側方直径が約２ミリメートルを超える堆積を形成する、ディップコーティング又はその他の技法などの技法を使用して堆積される。ディップコーティング技法を使用する堆積に特に好適な幾つかの代表的な組成物には、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１２重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン８８〜９９重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９９重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９６重量パーセント、又は、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜８重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９２〜９６重量パーセントが含まれる。その他の代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９９重量パーセントのアニソール、３〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９７重量パーセントのアニソール、１〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９９重量パーセントのアニソール、３〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９７重量パーセントのアニソール、又は６〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９４重量パーセントのアニソールを含む溶媒混合物が挙げられる。
【００９１】
堆積層を形成するため組成物を堆積させ、その堆積層から溶媒混合物を除去して半導体層を形成するのに、比較的低温を使用することから、さまざまな種類の基材、導電性材料、及び絶縁材料の使用が可能になる。すなわち、これら他の層のいずれも、典型的に熱に敏感だと見なされる材料で形成することができる。例えば、基材又は他の層のいずれも、可撓性のポリマー材料であり得る。
【００９２】
任意の好ましいアーキテクチャ（例えば、半導体層、接触（ソース及びドレイン電極）、及びゲート電極などの位置に関して）を有するトランジスタが作製され得る。幾つかの実施形態ではトランジスタにはボトムゲート、ボトムコンタクトアーキテクチャが挙げられる。
【００９３】
結果として得られるトランジスタの特性、例えば飽和電界効果移動度（μ）は、組成物を変えることによって変わり得る。飽和電界効果移動度は、ドレイン・ソース間電流（ＩＤＳ）を、ゲート・ソース間電圧バイアス（ＶＧＳ）の関数として、＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で、ドレイン・ソース間電圧バイアス（ＶＤＳ）を−４０Ｖの一定にして測定することにより決定できる。飽和電界効果移動度（μ）は、次の式を用い、ＩＤＳの平方根をＶＧＳに対してプロットした傾きから計算することができる。
【００９４】
ＩＤＳ＝μＷＣ（ＶＧＳ−Ｖｔ）２÷２Ｌ
式中、実施例に記述されているように、Ｃはゲート絶縁体の固有キャパシタンス、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長さ、及びＶｔはしきい電圧である。チャネル幅Ｗ及びチャネル長さＬの単位はしばしば同じ（例えばマイクロメートル）である。
【００９５】
電界効果移動度（μ）は１×１０−５ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−５ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−４ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−４ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−３ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−３ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−２ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−２ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−１ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、又は５×１０−１ｃｍ２／Ｖ−ｓであり得る。幾つかの実施形態では、結果として得られたトランジスタの電界効果移動度（μ）が、異なる溶媒又は異なる溶媒混合物を有する組成物から半導体層を形成することによって作製された他のトランジスタ装置よりも高い電界効果移動度を有する。本明細書で記述された組成物から形成され結果として得られた半導体層はしばしば、これまで既知の組成物に比べ、電界効果移動度の改善という点でいっそう好ましい。
【実施例】
【００９６】
別途注記のない限り、すべての試薬及び溶媒は、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．（ミズーリ州セントルイス）から得られたか、又は得ることができる。
別途注記のない限り、組成物の構成成分のパーセンテージは重量パーセントである。
【００９７】
用語「ＤＭＡ」は、３，５−ジメチルアニソールを指す。
用語「ｎｂｂ］はｎ−ブチルベンゼンを指す。
用語「ＰＳ」は、数平均分子量１１２，０００グラム／モル、多分散指数１．０５を有する、アタクチックポリ（スチレン）を指す。このポリ（スチレン）はＰｏｌｙｍｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ．（カナダ・ケベック州ドーヴァル）から入手された。
【００９８】
用語「ＰＳ２」は、５０，０００の数平均分子量、多分散指数１．０６を有する、第二のポリ（スチレン）を指す。このポリ（スチレン）はＡｌｆａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）から入手された。
【００９９】
用語「ＴＩＰＳ」は、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指し、主に米国特許第６，６９０，０２９号（Ａｎｔｈｏｎｙ ｅｔ ａｌ．）の記述に従い調製される。
【０１００】
用語「Ａ−ＤＩＰＳ」は、６，１３−ビス（アリルジイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０１】
用語「ＩＰ−ＤＩＰＳ」は、６，１３−ビス（ジイソプロピル−２−プロペニルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０２】
用語「Ｃ−ＤＩＰＳ」は、６，１３−ビス（シクロプロピルジイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０３】
用語「Ｂ−ＤＩＰＳは、６，１３−ビス（２−ブト−１−エニルジイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０４】
用語「ＴＨＦ」はテトラヒドロフランを指す。
用語「ＭｅＯＨ」はメタノールを指す。
用語「ＤＣＭ」はジクロロメタンを指す。
【０１０５】
用語「重合可能なＺｒＯＡｃ」は、重合可能な組成物及び溶媒中に分散している、表面改変されたジルコニアナノ粒子を含む組成物を指す。重合可能なＺｒＯＡｃ組成物の調製は、下記に記述されている。
【０１０６】
用語「硬化したＺｒＯＡｃ」は、重合可能なＺｒＯＡｃ組成物の乾燥及び重合化（すなわち硬化）の結果得られた組成物を指す。
用語「ＣＥ」は、比較実施例を指す。
【０１０７】
重合可能なＺｒＯＡｃ組成物の調製
ジルコニアナノ粒子は、米国特許第７，２４１，４３７号（Ｄａｖｉｄｓｏｎら）の記述に従って、熱水技法を用いて調製された。より具体的には、ジルコニウム塩を含有する第一の供給原料は、最初の熱水処理を施し、ジルコニウム含有中間体及び副生成物を生成した。第二の供給原料は、第一の熱水処理中に生成された酸性の副生成物の少なくとも一部を除去することによって調製された。第二の供給原料に、その後、第二の熱水処理を施し、ジルコニアナノ粒子を含有するジルコニアゾルを形成した。ナノ粒子の寸法は、透過型電子顕微鏡によって測定された。このナノ粒子は、約１．８〜１１．２ナノメートル（ｎｍ）の大きさの範囲であり、平均粒径が４．７ｎｍ、標準偏差は１．３ｎｍであった。ナノ粒子の縦横比は約１〜３．４の範囲であった。
【０１０８】
ジルコニアゾルのジルコニアナノ粒子は、次に３−（メタクリルオキシプロピル）トリメトキシシランで表面改変された。これは、米国特許第７，２６４，８７２号（Ｗａｌｋｅｒ，Ｊｒ．ら）の実施例２に記述されているものに類似のプロセスで、ただしシランを１種類だけ使用して、処理された。このシラン（３−（メタクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン）は、ＧＥ−Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ（コネチカット州ウィルトン）から商標名ＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ−１７４で市販されている。このプロセスにより、表面改変されたジルコニアナノ粒子分散液が得られた。
【０１０９】
表面改変されたジルコニアナノ粒子分散液を、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．（ペンシルバニア州エクストン）から商標名ＳＲ−３６８で市販）及び１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｃｉｂａ（ニューヨーク州タリータウン）から商標名ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４で市販されている光開始剤）、及び溶媒３，５，５−トリメチル−２−シクロヘキサン−１−オン（Ａｌｐｈａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）からイソホロンの名で販売）と合わせた。合わせた材料を、磁気攪拌によって混合した。この混合物を、浴温６５℃及び真空（８００Ｐａ（６ｍｍＨｇ））を使用して、回転蒸発にかけ、水、メチルエチルケトン、及び１−メトキシプロパン−２−オールの選択的除去を確実に実施した。結果として得られた混合物は、約８．５重量パーセントのトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（ＳＲ−３６８）、４０．０重量パーセントの表面改変されたジルコニアナノ粒子、１．５重量パーセントの１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８４）、及び５０．０重量パーセントの３，５，５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オンを含んでいた。結果として得られた混合物は、５０重量パーセントの固形物と、４０重量パーセントの表面改変されたジルコニアナノ粒子を含んでいた。混合物を室温まで冷却し、次いできれいな茶色ガラス瓶に、１．０マイクロメートルのフィルタを通して濾過した。
【０１１０】
Ａ−ＤＩＰＳの調製
ジクロロジイソプロピルシラン（４．００グラム、２１．６ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（２０ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥した２５０ｍＬ丸底フラスコに加えた。このフラスコには乾燥した凝縮器が備えられていた。アリルマグネシウムブロミド（２２．０ｍＬ、２２．０ｍｍｏｌ、ＴＨＦ中１．０Ｍ）を、凝縮器からフラスコに入れ、第一混合物を形成した。第一混合物を６３℃に１２時間加熱し、次に室温まで冷ました。
【０１１１】
トリメチルシリルアセチレン（２．３６グラム、２４．０ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（１２ｍＬ）を、攪拌棒を備えた別の乾燥した１００ｍＬ丸底フラスコに加えた。この１００ｍＬフラスコの反応混合物を０℃に冷却してから、ｎ−ブチルリチウム（９．２ｍＬ、２３ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）を滴下で加えた。次にこれを９０分間攪拌して、第二の混合物を生成した。
【０１１２】
反応混合物の入った２５０ｍＬフラスコを次に０℃まで冷却し、第二の混合物をシリンジから滴下で加えた。合わせた混合物を一晩攪拌した。この合わせた混合物を次に１００ｍＬ飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液に注ぎ、ヘキサンとジエチルエーテル１：１の混合液（１００ｍＬ）で洗った。この有機層を分離し、水層をもう一度５０ｍＬのヘキサンとジエチルエーテル１：１の混合液で抽出した（１００ｍＬ）。この有機層を合わせ、水（５０ｍＬ）及び食塩水（２５ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、回転蒸発で濃縮した。
【０１１３】
生成物をＴＨＦ（５０ｍＬ）中に入れた。Ｋ２ＣＯ３の飽和メタノール溶液（１００ｍＬ）を加えてから２時間攪拌した。水（５０ｍＬ）及びヘキサン（１００ｍＬ）を加え、この有機層を分離した。水層をもう一度抽出し（２０ｍＬヘキサン）、この有機層を合わせた。合わせた有機層を水（２０ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、溶媒を蒸発させた。この生成物をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン及びＤＣＭが５：１）で精製し、１．７グラムの無色の油を得た（９．４ｍｍｏｌ、収率４４パーセント）。生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝５．８７（ｍ，１Ｈ）、４．９４（ｍ，２Ｈ）、２．３９（ｓ，１Ｈ）、１．７０（ｄｔ，Ｊ＝１．４Ｈｚ，８Ｈｚ，２Ｈ）、１．０８（ｓ，１４Ｈ）。これはアリルイソプロピルシリルアセチレンの組成と一貫している。
【０１１４】
上記のアリルジイソプロピルシリルアセチレン（１．６２グラム、９．３６ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（２０ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥した１００ｍＬ丸底フラスコに加え、０℃に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（３．１ｍＬ、７．８ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）を滴下で加え、この溶液を１時間以上放置して温めた。次に、６，１３−ペンタセンキノン（１．２２グラム、３．８９ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を４８時間攪拌した。０．５ｍＬの飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液を加えてこの反応を止め、次にＭｅＯＨ（６０ｍＬ）で希釈して、反応混合物を生成した。
【０１１５】
大きな三角フラスコで、ＭｅＯＨ（６００ｍＬ）、ＳｎＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（２．６０グラム、１１．５ｍｍｏｌ）、及び２５％ＨＣｌ（２．５ｍＬ）を攪拌しながら合わせ、０℃に冷却して第二の溶液を生成した。反応混合物を、この第二の溶液に静かな流れで加え、追加のＭｅＯＨですすいだ。追加の２５％ＨＣｌ（３ｍＬ）を加え、この混合物を２０分間攪拌した。この混合物を冷蔵庫内に１時間置き、次に濾過して、１．３グラムの青緑色の固形物を得た。結果として得られた固形物をごく少量のＤＣＭ（約５ｍＬ）に溶かし、ヘキサン（２００ｍＬ）で希釈して、厚いシリカプラグ上ですすいだ。プラグをヘキサンで洗い流すことにより、過剰なアセチレンを除去した。ヘキサン及びＤＣＭの５：１混合液を使用して、この生成物を溶離した。溶媒を除去して、青い固形物０．５グラムを得た。この固形物を熱いアセトンに溶解させ、熱いうちに濾過して緑色の不純物を除去し、一晩結晶化させた。アセトンからの第二の結晶化により、青い針状物０．３８グラムを得た（０．６２ｍｍｏｌ、収率１６パーセント）。青い針状生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．３（ｓ，４Ｈ）、８．０（ｄｄ，Ｊ＝３．４Ｈｚ，４Ｈ）、７．４（ｄｄ，Ｊ＝３．４Ｈｚ，４Ｈ）、６．３８（ｍ，２Ｈ）、５．１（ｍ，４Ｈ）、２．０（ｍ，４Ｈ）、１．３〜１．４（ｍ，２８Ｈ）。
【０１１６】
ＩＰ−ＤＩＰＳの調製
２−ブロモプロペン（４．３２グラム、３８．６ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（２０ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥２５０ｍＬ丸底フラスコに合わせて入れ、−７８℃に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（１４．８ｍＬ、３７ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）のアリコートを滴下で加えた。攪拌を継続し、温度を１０分間保ち、次にジクロロジイソプロピルシラン（６．８５グラム、３７．０ｍｍｏｌ）を滴下で加えた。混合物を放置して温め、４８時間攪拌して、第一混合物を生成した。
【０１１７】
別の攪拌棒を備えた乾燥した１００ｍＬ丸底フラスコに、トリメチルシリルアセチレン（３．９３グラム、４０．０ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）を合わせて入れ、０℃に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（１４．８ｍＬ、３７ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）のアリコートを滴下で加え、攪拌を２時間続けて、第二混合物を生成した。
【０１１８】
第一反応混合物を０℃に冷却した。第二混合物を、シリンジによって第一混合物に加え、攪拌を１２時間続けた。反応フラスコの中身を飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液（１００ｍＬ）に注ぎ、次にヘキサン及びジエチルエーテルの１：１混合液（１００ｍＬ）を加えた。この有機層を分離し、水層をもう一度ヘキサンとジエチルエーテルの１：１混合液（２０ｍＬ）で抽出した。この有機層を合わせ、水（２０ｍＬ）及び食塩水（２０ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、回転蒸発で濃縮した。この反応混合物をＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶かし、Ｋ２ＣＯ３の飽和ＭｅＯＨ溶液を加えた。攪拌を２時間継続した。水（１００ｍＬ）及びヘキサン（１００ｍＬ）を加えた。有機層を分離し、水（２０ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、回転蒸発で濃縮して、無色の油４．６グラムを得た（２６ｍｍｏｌ、収率７０パーセント）。生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝５．７６（ｍ，１Ｈ）、５．５１（ｍ，１Ｈ）、２．４２（ｓ，１Ｈ）、１．８８（ｓ，３Ｈ）、１．０５（ｍ，１４Ｈ）。これはイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレンの組成と一貫している。
【０１１９】
上記のイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレン（３．００グラム、１６．７ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（１６ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥１００ｍＬ丸底フラスコに合わせて入れた。フラスコを０℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム（５．６ｍＬ、１４ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）を滴下で加えた。攪拌を２時間継続した。６，１３−ペンタセンキノン（１．４グラム、４．６ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を４８時間攪拌した。０．５ｍＬの飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液を加えてこの反応を止め、次にＭｅＯＨ（５０ｍＬ）で希釈して、第一反応混合物を生成した。
【０１２０】
大きな三角フラスコで、ＳｎＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（５．８グラム、２５ｍｍｏｌ）をＭｅＯＨ（８００ｍＬ）に溶かし、２５％ＨＣｌ（５ｍＬ）を加えて、第二混合物を生成した。この第二混合物を０℃に冷却した後、第一反応混合物を静かな流れで加え、２０分間攪拌した。結果として得られた混合物を冷蔵庫に１時間入れてから、濾過し、青緑色の固形物を得た。この青緑色の固形物をごく少量のＤＣＭ（約５ｍＬ）に溶かし、ヘキサン（２００ｍＬ）で希釈して、厚いシリカプラグ上ですすいだ。ヘキサンを使って過剰なアセチレンを洗い流し、この生成物をヘキサンとＤＣＭの５：１混合液を使用して溶離した。溶媒を除去し、青い固形物１．３５グラムを得た。アセトン（約４００ｍＬ）からの再結晶により、青い針状物１．１グラムを得た（１．７４ｍｍｏｌ、収率３８パーセント）。青い針状生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．３（ｓ，４Ｈ）、８．０（ｄｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，４Ｈ）、７．４（ｄｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，４Ｈ）、５．９（ｂｍ，２Ｈ）、５．８（ｂｍ，２Ｈ）、２．１（ｓ，６Ｈ）、１．３〜１．４（ｍ，２８Ｈ）、及びマススペクトル（７０ｅＶ，ＥＩ）ｍ／ｚ ６３４（１００％、Ｍ＋）。
【０１２１】
Ｃ−ＤＩＰＳの調製
この材料は、Ａ−ＤＩＰＳの調製において上に記載したアリルジイソプロピルシリルアセチレンの調製に使用したものと類似の方法を用いて、ただしアリルマグネシウムブロミドの代わりにシクロプロピルマグネシウムブロミドを用いることによって、合成された。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝２．３（ｓ，１Ｈ）、１．１（ｂｒ−ｍ，１４Ｈ）、０．６１（ｍ，２Ｈ）、０．４５（ｍ，２Ｈ）、−０．４４（ｍ，１Ｈ）。
【０１２２】
Ａ−ＤＩＰＳの調製と同様に、ただしアリルジイソプロピルシリルアセチレンの代わりにシクロプロピルジイソプロピルシリルアセチレンを用いることによって、調製を継続した。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．２（ｓ，４Ｈ）、８．０（ｄｄ，Ｊ＝３．２，５．６Ｈｚ，４Ｈ）、７．４（ｄｄ，Ｊ＝３．２，５．６Ｈｚ，４Ｈ）、１．４（ｂｒ−ｍ，２８Ｈ）、０．８５（ｍ，８Ｈ）、−０．２１（ｍ，２Ｈ）。
【０１２３】
Ｂ−ＤＩＰＳの調製
この化合物は、ＩＰ−ＤＩＰＳの調製において上に記載したイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレンの調製に使用したものと類似の方法を用いて、ただし２−リチオ−プロペン（テトラヒドロフラン中、−７８℃で、２−ブロモプロペンをｎ−ＢｕＬｉで処理することによりその場で生成）の代わりに、２−リチオ−１−ブテン（テトラヒドロフラン中、−７８℃で、２−ブロモ−１−ブテンをｎ−ＢｕＬｉで処理することによりその場で生成）を用いることによって、合成された。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝５．７６（ｑ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，１Ｈ）、５．５５（ｑｕｉｎｔ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，１Ｈ）、２．４１（ｓ，１Ｈ）、１．０６（ｂｒ．ｓ，１４Ｈ）、２．１９（ｑ，ｔ，Ｊ＝９．５，１．２Ｈｚ，２Ｈ）、１．１０（ｔ，Ｊ＝９Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１２４】
ＩＰ−ＤＩＰＳの調製と同様に、ただしイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレンの代わりに、（１−メチレンプロピル）ジイソプロピルシリルアセチレンを用いることによって、調製を継続した。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．３３（ｓ，４Ｈ），７．９８（ｄｄ，Ｊ＝３．４，６．６Ｈｚ，４Ｈ）、７．４１（ｄｄ，Ｊ＝３．４，６．６Ｈｚ，４Ｈ）、５．９（ｑ，Ｊ＝１Ｈｚ，２Ｈ）、５．８３（ｑｕｉｎｔ，Ｊ＝１Ｈｚ，２Ｈ）、２．１９（ｑ，ｔ，Ｊ＝８，１．１Ｈｚ，４Ｈ）、１．３９（ｂｒ．ｓ，２８Ｈ）、１．２４（ｔ，Ｊ＝８Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１２５】
溶媒及び有機半導体の組成物の調製−組成物調製方法Ｉ
ある量の有機半導体と、ある所望量のポリスチレンを、ガラス製バイアル中に秤量し、重さを測定した追加の溶媒を加えて、複数の溶媒を含む組成物の構成及び望ましい溶媒重量比での、望ましい濃度の有機半導体及び所望によるポリスチレンの組成物を調製した。バイアルにキャップをし、アルミホイルで覆って化合物を光から遮断した。このバイアルを、ＩＫＡ ＬＡＢＯＲＴＥＣＨＮＩＫ ＨＳ５０１振盪器（ＩＫＡ Ｗｅｒｋｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ（ドイツ・スタウフェン））に入れ、最低１２時間振盪した。
【０１２６】
溶媒及び有機半導体の組成物の調製−組成物調製方法ＩＩ
ある量の有機半導体と、ある所望量のポリスチレンを、磁気攪拌棒を入れたガラス製バイアル中に秤量し、重さを測定した追加の溶媒を加えて、複数の溶媒を含む組成物の構成及び望ましい溶媒重量比での、望ましい濃度の有機半導体及び所望によるポリスチレンの組成物を調製した。このバイアルにキャップをし、攪拌プレート上に置いて、内容物を攪拌した。バイアルは金属缶で覆い、組成物を光から遮断した。この内容物を最低１２時間攪拌した。
【０１２７】
層状トランジスタ構造の作製
別途注記のない限り、ボトムゲート、ボトムコンタクトアーキテクチャを有するトランジスタが作製された。このようなアーキテクチャは例えば、米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌら）に記述されている。各トランジスタは、８つの基材のうち１つを用いて作製された。ソース及びドレイン電極は矩形であり、互いに平行で、チャネル長さによって分離された。トランジスタは、別途注記のない限り、１００マイクロメートルのチャネル長さＬを有していた。
【０１２８】
基材Ａは、約５０ミリメートル×約５０ミリメートル×０．７ミリメートルの寸法のガラスであり、片面に厚さ約２００ｎｍのスパッタリングされたアルミニウム層を有する。アルミニウムの上表面は望ましい厚さのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）に陽極酸化され、典型的には約１００ｎｍ（７５Ｖ）であった。乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層（厚さ約３００ナノメートル〜約４００ナノメートル）が陽極酸化表面上に形成された。乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層は、スピンコーティング（加速度４１５回転／分（ＲＰＭ）、最終速度は２０００ＲＰＭで３０秒間）によって、ＺｒＯＡｃ重合可能組成物で陽極酸化アルミナ表面をコーティングし、１００℃のホットプレート上で１０分間加熱し、窒素雰囲気中で１５分間紫外線（すなわち２５４ｎｍ殺菌ランプ）に曝し、更に１００℃のホットプレート上で１０分間加熱することによって、生成された。金のソース電極及び金のドレイン電極は、乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層上に蒸着された（厚さ約２０００オングストローム）。これら電極のパターニングは、シャドーマスクを使用して実施された。
【０１２９】
基材Ｂは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、厚さ１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。金のソース電極及び金のドレイン電極は酸化物層上に厚さ約２０００オングストロームに蒸着された。パターニングはシャドーマスクを使用して実施された。基材Ｂは、使用の直前に酸素プラズマを使用してクリーニングされた。
【０１３０】
基材Ｃは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、厚さ１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。金のソース電極及び金のドレイン電極は酸化物層上に蒸着された。パターニングはシャドーマスクを使用して実施された。基材は酸素プラズマを使用してクリーニングされ、次に１０ミリモルのペンタフルオロチオフェノール（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）から入手）のトルエン溶液に１分間浸した。この基材をトルエンに入れてすすぎ、表面温度が約１１０℃のホットプレート上で約６分間乾燥させた。この基材を約２５分間冷まし、次に１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザンを表面に適用し、約２分間置いてから、４０００ＲＰＭで約２分間スピンコーターを使用した。この基材を一晩ウエハキャリアに保管してから、使用した。
【０１３１】
基材Ｄは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、厚さ１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。金のソース電極及び金のドレイン電極は酸化物層上に蒸着された。パターニングはシャドーマスクを使用して実施された。基材は酸素プラズマを使用してクリーニングされ、次に１０ミリモルのペンタフルオロチオフェノール（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）から入手）のトルエン溶液に１分間浸した。この基材をトルエンに入れてすすぎ、表面温度が約１１０℃のホットプレート上で約６分間乾燥させた。この基材を約４０分間冷ましてから使用した。
【０１３２】
基材Ｅは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。薄層のチタンと、厚さ約２０００オングストロームの金の層を、熱酸化物上に蒸着し、ソース及びドレイン電極を形成した。パターニングは従来のフォトリソグラフィのリフトオフ手法を使用して実施された。基材は酸素プラズマを使用してクリーニングされ、次に１０ミリモルのペンタフルオロチオフェノールのトルエン溶液に１分間浸した。この基材をトルエンに入れてすすぎ、表面温度が約１１０℃のホットプレート上で約６分間乾燥させた。この基材を約２５分間冷まし、次に１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザンを表面に適用し、約２分間置いてから、４０００ＲＰＭで約２分間スピンコーターを使用した。次にウエハを最低８時間ウエハキャリア内に立てておいてから使用した。
【０１３３】
基材Ｆは、約５０ミリメートル×約５０ミリメートル×約０．７ミリメートルの寸法を有するガラスであり、片面に約２００ｎｍのスパッタリングされたアルミニウム層を有する。アルミニウムの上面を陽極酸化して所望の厚さのＡｌ２Ｏ３とし（典型的には約１００ｎｍ（７５Ｖ））、その陽極酸化表面上に乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃ（厚さ約３００ｎｍ〜４００ｎｍ）の層を有していた。硬化したＺｒＯＡｃの層は、スピンコーティング（加速度４１５ＲＰＭ／ｓ、最終速度は２０００ＲＰＭで３０秒間）によって、ＺｒＯＡｃ重合可能組成物で陽極酸化アルミニウムをコーティングし、１００℃のホットプレート上で１０分間加熱し、窒素雰囲気中で１５分間紫外線（すなわち２５４ｎｍ殺菌ランプ）に曝し、更に１００℃のホットプレート上で１０分間加熱することによって、生成された。銀のソース電極及び銀のドレイン電極は、乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層上に蒸着された（厚さ約２０００オングストローム）。パターニングは従来のフォトリソグラフィのリフトオフ手法を使用して実施された。
【０１３４】
基材Ｇは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームのＴｉＮと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。このウエハは、使用の直前に酸素プラズマを使用してクリーニングされた。
【０１３５】
基材Ｈは、約５０ミリメートル×約５０ミリメートル×約０．７ミリメートルの寸法を有するガラスであり、片面に乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの薄層（厚さ約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ）を有する。このガラスは、スピンコーティング（加速度４１５ＲＰＭ／ｓ、最終速度は２０００ＲＰＭで３０秒間）によって、ＺｒＯＡｃ重合可能組成物でコーティングされ、１００℃のホットプレート上で１０分間加熱され、窒素雰囲気中で１５分間紫外線（すなわち２５４ｎｍ殺菌ランプ）に曝され、更に１００℃のホットプレート上で１０分間加熱された。
【０１３６】
基材Ｉは、可撓性のポリ（エチレンナフタレート）又はＰＥＴフィルム（ＤｕＰｏｎｔ（デラウェア州ウィルミントン）から商標名ＴＥＯＮＥＸ Ｑ６５ＦＡとして市販）であり、このフィルム上に、ゲート電極層、ゲート絶縁層、並びにソース及びドレイン電極層のインクジェット印刷によって作製された層状のトランジスタ構造アレイが含まれる。このアレイは、８行×１５列のトランジスタ構造（合計１２０個のトランジスタ構造）を含み、このトランジスタ構造は３．０ｍｍピッチである。印刷される層の画像（ゲート電極、ゲート絶縁体、ソース及びドレイン層）はすべて、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐで作成された。全インクジェット印刷の層状トランジスタ構造は、下に詳述するプロセスによって作製された。
【０１３７】
２０．３ｃｍ×２９．２ｃｍ（８”×１１．５”）、厚さ２０３．２マイクロメートル（８ミル）のＰＥＮフィルム片を、二部分から成るステンレススチールの間に固定した。この二部分から成るステンレススチールをＰＥＮフィルムの外辺部でクランプ止めし、これによりステンレススチールがフレームに入ったＰＥＮフィルムをクランプ止めするようにした。このステンレススチールフレームは、プロセス中にＰＥＮフィルムが縮むのを最小限に抑えるのに役立つ。粒子の汚染を減らし、より一貫した表面エネルギーを備えた清浄な表面を提供するために、フレームに入ったＰＥＮフィルムの両側を、純粋エタノールで何度もクリーニングした。クリーニング後、クランプ止めされたフィルムをホットプレートの上に置き、フレームをインクジェット堆積システムのアルミニウム真空テーブル上に置いた。ホットプレートをアルミニウム真空テーブルに取り付け、フレーム内に嵌めた。フレームを、４本のねじでアルミニウム真空テーブルに固定した。クランプ止めされたフィルムがシステム内に配置されたら、上面をもう一度エタノールでクリーニングした。
【０１３８】
Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から商標名ＳＸ３−１２８として市販されているプリントヘッドを、システムに挿入した。堆積システムは、インクジェットプリントヘッドのｘ−ｙ軸方向の精密位置コントロールを有していた。このプリントヘッドは液滴体積１０ｐＬのジェット１２８個を有していた。プリントヘッドに約２０．０ｍＬのインクジェット使用可能な銀導電性インク（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューメキシコ州アルバカーキ）から商標名ＣＡＢＯＴ ＡＧ−ＩＪ−Ｇ−１００−Ｓ１として市販）を充填した。この材料は、バックプレーンのゲート層となった。プリントヘッドをシステム内に装着した後、その高さ及びサーベル角度を調節した。プリントヘッド高さはＰＥＮフィルム表面の上、約１．０ｍｍの位置に調節した。サーベル角度は、望ましい解像度である２７６滴／ｃｍ（７０２滴／インチ（ｄｐｉ））となるように調節した。上記を完了した後、基材の位置を固定した。ステンレススチールフレームの角を、開始点又は原点として使用した。原点から負のｘ及びｙ方向に、２．５４ｃｍ（１．０インチ）のオフセットを設定した。これは、プリントヘッドが導電性インク又はゲート層のパターンの印刷を開始する位置であった。位置固定は、ＤＶＴ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｖｉｓｉｏｎ（Ｌｅｇｅｎｄ ５３０）ＣＣＤカメラで達成された。
【０１３９】
導電性インクの適用の前に、基材を予備収縮させた。各層の熱硬化間のフィルム収縮は、それに続く層の位置固定に影響を与える。この予備収縮プロセスには、フィルムを基材の下側と上側から加熱することが含まれる。下からの加熱は、オンラインのホットプレートでなされた。ホットプレートは１２５℃に設定された。基材の上からの加熱は、５００ワット／インチの赤外線（ＩＲ）ランプで行われた。ホットプレートが１２５℃に達したら、毎秒５．１ｃｍ（毎秒２インチ）の速度、出力レベル１００パーセントで、ＩＲランプを基材の上で５回走査した。このプロセスには２５秒間かかり、基材の最高温度は１４０℃に達し、これは赤外線パイロメーターによって記録された。
【０１４０】
予備収縮プロセスの完了後、基材／圧盤を温度４５℃まで冷まし、銀の導電性インクをＰＥＮフィルム上にインクジェット印刷した。パターニングされた銀の導電性インクが基材上に堆積されたら、４５℃に５．０分間維持し、次にオンラインホットプレート及び赤外線ランプで焼結した。ホットプレートは１２５℃に設定され、ＩＲランプを毎秒５．１ｃｍ（毎秒２．０インチ）の速度、出力レベル１００パーセントで、ＩＲランプをパターニング画像の上で５回走査した。銀をＩＲランプで焼結するには、約２５秒を要した。銀が焼結された後、ホットプレートの温度を１５０℃に設定した。基材をこの温度に１０分間保った。
【０１４１】
全インクジェット印刷の層状トランジスタ構造の製造において、次の層はゲート絶縁層であった。ゲート層を熱硬化させた後、ＳＸ３−１２８プリントヘッドを取り出し、Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から商標名ＳＥ−１２８として市販されているプリントヘッドに交換した。このプリントヘッドは絶縁材料組成物（重合可能なＺｒＯＡｃ組成物）の印刷のために使用された。ＳＥ−１２８プリントヘッドは、１２８個のジェットと、液滴体積３０ピコリットル（ｐＬ）を有していた。高さを基材から約１．０ｍｍの位置に設定し、解像度２７６滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）が得られるようにサーベル角度を設定した。圧盤温度を２６℃に下げた。絶縁層を印刷する前に、パターニングされたゲート層に対する絶縁層の位置固定のため、テスト印刷を実施した。テスト印刷を、ゲート層を印刷した他のテスト印刷と比較した。２つのテスト印刷の測定した差により、絶縁層の印刷がどこから始まるかが判定された。ＣＣＤカメラを利用して、この層の位置固定が実施された。
【０１４２】
位置固定が完了したら、絶縁材料のブランケットコーティングをこのゲート層の上に印刷した。印刷が完了したら、印刷された材料をすぐに乾燥させ、硬化させ、また乾燥させた。第一の乾燥プロセス又は予備焼結は、オンラインホットプレート及びＩＲランプで行われた。ホットプレートが温度７５℃に達したら、印刷された画像の上に、速度２．０インチ／秒及び出力４０パーセントで、ＩＲランプを走査した。このプロセスのＩＲ工程は低温であった。この工程の強度を高めると、絶縁層がかぶってしまい、溶媒のトラップを起こす可能性がある。よって、乾燥のほとんどは、基材下からの熱により行われた。赤外線ランプで試料上を走査した後、圧盤温度を更に１０分間７５℃に維持した。このプロセスの工程を利用して、残存し得る溶媒を除去した。溶媒を除去した後、圧盤温度４５℃で、乾燥した材料を硬化又は架橋させた。これは窒素パージと共に２５０ｎｍ波長のＵＶ殺菌ランプを使用することによって達成された。このプロセスの完了には４０１秒間かかった。最終の乾燥工程又は焼結後は、上述の焼結的同じプロセス工程を使用したが、ただし、ＩＲランプは画像上を２．０インチ／秒の速度、出力１００パーセントで５回走査した。
【０１４３】
絶縁層の完了後、ＳＥ−１２８プリントヘッドをシステムから取り外し、ソース及びドレイン層の堆積のために、ＳＸ３−１２８プリントヘッドに交換した。ソース及びドレイン層は、インクジェット使用可能な銀導電性インク（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューメキシコ州アルバカーキ）から商標名ＣＡＢＯＴ ＡＧ−ＩＪ−Ｇ−１００−Ｓ１として市販）で２回印刷した。プリントヘッドの高さは基材から約１．０ｍｍの高さに調節され、サーベル角度は解像度が２７６滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）となるように設定された。
【０１４４】
第一のソース及びドレイン層の印刷のために、圧盤を４５℃に冷まし、絶縁層について上述したのと同様の方法で位置固定を行った。印刷が完了したら、圧盤温度を６０℃に上げて３０秒間加熱した。これによって、より高い温度で材料が完全に焼結される前に、エッジに沿って銀が焼結された。３０秒後、圧盤温度を１５０℃に上げて１０分間加熱した。
【０１４５】
第二のソース及びドレイン層の印刷のためには、全部の画像又は機能が２回印刷されるわけではない。ドレインラインは１回だけ印刷されたが、ソースパッドは２回印刷された。ソースパッドは、第一層の焼結後の不均一性のため、２回印刷された。圧盤を１５０℃に１０分間設定し、銀を焼結した。チャネル長さ（ソースパッドとドレインラインとの間の距離）は１５０μｍであった。
【０１４６】
半導体の印刷プロセスを開始する前に、圧盤を３０℃まで冷まし、絶縁材料及びソース／ドレインコンタクトに表面処理を適用した。高純度のトルエンを、ピペットを使って、試料全体の表面上に堆積させ、この試料を１．０分間置いた。１．０分間後、エアスプレー缶（Ｕｌｉｎｅ、Ｓ−６７７１）を用いてトルエンを吹き飛ばして除去した。次に、高純度トルエン中の１．０ｍｍｏｌペルフルオロチオフェノール溶液を、試料全体の表面に堆積させ、１．０分間置いた。溶液を、エアスプレー缶を用いて吹き飛ばして除去した。この表面を再び、ペルフルオロチオフェノール溶液で１．０分間処理した。溶液を、エアスプレー缶を用いて吹き飛ばして除去した。最後の段階で、高純度のトルエンを基材の表面全体に堆積させ、２０秒間置いた。２０秒後、エアスプレー缶を用いてトルエンを吹き飛ばして除去した。
【０１４７】
インクジェット印刷によるトランジスタの作製−半導体堆積方法Ｉ
組成物は、インクジェットプリンタ（Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から商標名ＤＩＭＡＴＩＸ ２８００シリーズとして市販）を使用して、３つの印刷パターンのうち１つで層状トランジスタ構造に堆積され、このそれぞれが個々の液滴体積１０ピコリットルであった。組成物は、インクジェットカートリッジ（Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から販売されているモデルＮｏ．ＤＭＣＬＣＰ−１１６１０）に搭載される際に、０．２マイクロメートルのフィルタを通過した。このインクジェットヘッドと、層状トランジスタ構造が置かれる圧盤は、約３０℃の温度に維持された。インクジェットヘッドから基材までの距離は約１ミリメートルであった。プリントパターン１について、組成物５２滴が、各トランジスタの１３×４滴マトリックス内（液滴の中心間間隔は４０マイクロメートル）に堆積された。プリントパターン２について、組成物９９滴が、各トランジスタの１１×９滴マトリックス内（液滴の中心間間隔は４０マイクロメートル）に堆積された。プリントパターン３について、組成物１２１滴が、各トランジスタの１１×１１滴マトリックス内（液滴の中心間間隔は３０マイクロメートル）に堆積された。Ｘ滴がチャネル幅と同じ意味（例えば方向）になり、Ｙ滴がチャネル長さと同じ意味になるように、これらのさまざまなＸ×Ｙ液滴マトリックスが堆積された。各組成物は、基材の印刷中に圧盤上で３０℃で乾燥され、次に印刷が完了した後、室温で乾燥された。移動度は、組成物が堆積されてから約１〜２４時間後に測定された。
【０１４８】
インクジェット印刷によるトランジスタの作製−半導体堆積方法ＩＩ
全インクジェットプロセスによって形成された層状トランジスタ構造を含むＰＥＮフィルムである基材Ｉ上に、下記の方法によって組成物を堆積した。
【０１４９】
「層状トランジスタ構造の作製」に記述の通り、基材Ｉの表面処理を完了後、ＳＸ３−１２８プリントヘッドををシステムから取り出し、ＳＥ−１２８プリントヘッドに交換した。このプリントヘッドを、半導体層を形成するための半導体組成物で充填した。ＳＥ−１２８プリントヘッドは１２８個のジェットと、個々の液滴体積３０ピコリットル（ｐＬ）を有していた。高さを基材から約１．０ｍｍの位置に設定し、解像度２７６滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）が得られるようにサーベル角度を設定した。基材Ｉの他の層で前に述べたようにして、半導体層の位置固定を完了した。
【０１５０】
半導体組成物の堆積の前に、表面処理後に基材上に残っている可能性がある溶媒（トルエン）を除去するため、予熱工程を実施した。この予熱工程は、オンライン赤外線ランプを２．０ｉｎ／ｓｅｃの速度、出力８０パーセントで６回通過させることによって完了した。完了後、圧盤を３０℃まで冷ました。
【０１５１】
Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐで作成した図１に示すビットマップ画像によって画定されたプリントパターンで、半導体組成物を基材Ｉ上に堆積させた。ビットマップ画像の各ビット又はピクセルは、解像度２７６液滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）によって、約３６マイクロメートル×３６マイクロメートルの領域を示す。図１の暗色ビットは、半導体組成物１滴（３０ｐＬ）の堆積を示す。明色ビットは、その位置で半導体堆積が起こらないことを示す。合計４４滴の半導体組成物が、各トランジスタ構造に堆積された。ビットマップに画定されているパターンの長手方向長さに走っているプリントパターンの中心線を、チャネル幅の同じ方向に走っている中心線で、薄膜トランジスタの中心線上に合わせた。すなわち、プリントパターンの中心線は、ソース電極とドレイン電極の中央に配置された。
【０１５２】
ディップコーティングによるトランジスタの作製−半導体堆積方法ＩＩＩ
全ディップコーティングは基材Ｇを使用した。これを、プラズマクリーニングシステム（Ｙｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州リバモア）から販売されているモデルＹＥＳ−Ｇ１０００）で、出力設定５００ワット、酸素圧約２６．７Ｐａ（２００ｍＴｏｒｒ）を用いて、３分間処理した。各半導体溶液を、孔径０．２マイクロメートル、直径２５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルタ（Ｐａｌｌ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ニューヨーク州イーストヒルズ）からＡＣＲＯＤＩＳＣ ＣＲの商標名で市販）で濾過し、次にディップコーティングタンク（およそ幅５０ｍｍ、深さ５ｍｍ、高さ３０ｍｍ）に入れた。各基材試料を、ディップコーティング装置（Ｎｉｍａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ．（英国・コベントリー）から商標名ＮＩＭＡ Ｄ１Ｌとして市販）を使用して、毎分３ミリメートルの引き上げ速度で浸した。各溶液を約５ｍＬ使用した。各試料を室温で乾燥した。コーティング後、基材のＳｉＯ２表面上に長い結晶が現れ、これは典型的に、ディップ軸に対して平行の向きであった。すなわち、結晶の長手方向が、ディップ方向と同じ方向に向いていた。金のソース電極及びドレイン電極（厚さ約８００〜１０００オングストローム）を、加熱蒸発器を用いて、シャドーマスクを通して蒸着させ、これによりボトムゲート、トップコンタクト構造のトランジスタを形成した。ソース及びドレイン電極は、電極の長手方向（チャネル幅）がディップ軸方向に直角になるように向けられた。ソース及びドレインコンタクトは、トランジスタ幅が約１０００マイクロメートル、チャネル長さが約１００マイクロメートルになるような大きさにされた。
【０１５３】
移動度試験方法Ｉ
２台のソースメジャーユニット（モデル２４００、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．（オハイオ州クリーブランド））を用いて空気中で飽和電界効果移動度（μ）が測定された。この装置はＳ−１１６０シリーズプローブステーション上に置かれ、Ｓ−７２５−ＰＲＭマニピュレーター（両方ともＳｉｇｎａｔｏｎｅ Ｃｏｒｐ．（カリフォルニア州ギルロイ）を使用してプローブが接続された。ドレイン・ソース間バイアス電圧（ＶＤＳ）を−４０Ｖに維持し、ゲート・ソース間バイアス（ＶＧＳ）を＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で１Ｖ刻みで増加させた。ドレイン・ソース間電圧バイアス（ＶＤＳ）を一定の−４０Ｖに維持し、ゲート・ソース間電圧バイアス（ＶＧＳ）の＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲での関数として、ドレイン・ソース間電流（ＩＤＳ）が測定された。飽和電界効果移動度（μ）は、次の式を使用し、ＩＤＳの平方根をＶＧＳに対してプロットし、直線部分の傾きから算出された。
【０１５４】
ＩＤＳ＝μＷＣ（ＶＧＳ−Ｖｔ）２÷２Ｌ
式中、Ｃはゲート絶縁体の固有キャパシタンス、Ｗはチャネル幅、及びＬはチャネル長さである。基材Ｅを使用して作製された一部のトランジスタ試料については、ゲート・ソース間バイアス（ＶＧＳ）を、＋２０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で１．２Ｖ刻みで変えた。
【０１５５】
ＩＤＳの平方根対ＶＧＳの曲線プロットを用い、直線適合のＸ軸補外を、閾値電圧（Ｖｔ）とした。更に、ＩＤＳ（対数スケールを用いる）をＶＧＳの関数としてプロットして曲線を得て、Ｖｔを含む曲線部分に沿って直線の適合線を引いたこの線の傾きの逆数は、閾値下の傾き（Ｓ）であった。オン／オフ比を、ＩＤＳ−ＶＧＳ曲線のドレイン電流（ＩＤＳ）の最小値と最大値との差とした。
【０１５６】
移動度試験方法ＩＩ
各試料の平均移動度が、２台のソースメジャーユニット（モデル２４００、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．（オハイオ州クリーブランド））を用いて、空気中、周辺光のもとで測定された。この装置はＳ−１１６０シリーズプローブステーション上に置かれ、Ｓ−７２５−ＰＲＭマニピュレーター（両方ともＳｉｇｎａｔｏｎｅ Ｃｏｒｐ．（カリフォルニア州ギルロイ）を使用してプローブが接続された。ドレイン・ソース間バイアス電圧（ＶＤＳ）を−４０Ｖに維持し、ゲート・ソース間バイアス（ＶＧＳ）を＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で１Ｖ刻みで増加させた。平均移動度は、各基材について１０個のトランジスタの測定値から計算される。
【０１５７】
ディップコーティングは必ずしも基材を完全に覆わないため、デバイスの「有効チャネル幅」が測定された。乾燥した半導体組成物で覆われた基材表面の割合が次の手順で測定された。（ｉ）高倍率（１００Ｘ）で基材のデジタル写真を３枚撮影し、（ｉｉ）写真編集ソフトウェア（Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンホゼ）から商標名ＰＨＯＴＯＳＨＯＰ ＣＳ３として市販）を使用して、Ｌ，ａ，ｂ色座標で均一黒色（０，０，０）である曝露基材の領域を識別及びレンダリングし、（ｉｉｉ）写真編集ソフトウェアのヒストグラム機能を使用して、明度（Ｌ）＜１５のパーセンテージを識別し、（ｉｖ）３枚の写真の結果を平均して、基材の表面カバレージについての値を得た。表面カバレージの値を使用して、ＴＦＴの有効チャネル幅を計算し、この有効チャネル幅を使用して、電荷キャリア移動度を計算した。有効チャネル幅を計算するには、次の式を使用した。
【０１５８】
【数１】
【０１５９】
式中、Ｗｅｆｆは有効チャネル幅、Ｗｄｅｐはソース及びドレインコンタクトの長さ（堆積したもの）、及びＣｏｖは表面カバレージ（パーセント単位）である。例えば、ソース及びドレイン電極が長さ１０００マイクロメートル、表面カバレージが８０パーセントの場合、有効チャネル幅は８００マイクロメートルとなる。
【０１６０】
次の式を用いて、ドレイン電流の平方根をＶＧＳに対してプロットし、その傾き（ｍ）から飽和電界効果移動度（μ）が計算された。
【０１６１】
【数２】
【０１６２】
式中、Ｃはゲート絶縁体の固有キャパシタンス、Ｗは有効チャネル幅、及びＬはチャネル長さである。各資料の移動度は、測定範囲にわたって観察された最高の移動度であった。
【０１６３】
移動度試験方法ＩＩＩ
移動度試験方法ＩＩと同じ方法で、ただしゲート・ソース間（ＶＧＳ）バイアスを、＋５Ｖ〜−４０Ｖの範囲で、５１段階の等しい刻み段階で変えた。
【０１６４】
表１〜５及び７〜１１で、１つの表に記載された組成物はすべて、全く同じ基材試料上にインクジェット印刷された。すなわち、その表のある組成物が１つの基材試料上にインクジェット印刷されていなければ、その表の他の組成物は、同じタイプ及び表面処理の別の基材試料上にインクジェット印刷された。表６には、４つの基材タイプが記載されている。同じタイプの基材を記載した実施例については、組成物は全く同じ基材試料上にインクジェット印刷された。
【０１６５】
実施例１及び比較例１
実施例１及び比較例１については、９１／９のアニソール／デカン中、１．８重量パーセントのＴＩＰＳ、及びアニソール中２．０重量パーセントのＴＩＰＳがそれぞれ、組成物調製方法Ｉによって調製された。各組成物を、基材Ｈの硬化したＺｒＯＡｃ絶縁層上に堆積させた。これは、典型的な実験用使い捨てガラスピペットで、該当の組成物の少量をとり、バルブを押してピペットから事実上すべての組成物を押し出してその組成物を保持するバイアルに戻し、次に繰り返しバルブを押して、ピペットの壁に残る少量の組成物を追い出し、硬化したＺｒＯＡｃ絶縁層上に載せた。組成物と基材は両方とも室温であった。このプロセスで、絶縁体上に堆積した組成物の小さな液滴又は「ミスト」が生じた。この組成物を２０分以上乾燥させ、このスライドをＯｌｙｍｐｕｓ ＭＸ５０光学顕微鏡の微分干渉コントラスト（ＤＩＣ）モードで観察した。アニソール中２．０重量パーセントのＴＩＰＳ、及び９１／９のアニソール／デカン中１．８重量パーセントのＴＩＰＳから形成された半導体堆積の光学顕微鏡写真をそれぞれ図２及び図３に示す。
【０１６６】
アニソールから堆積したＴＩＰＳは、絶縁体を均一に覆わなかった。比較的大きな結晶が、組成物で元々覆われていた領域の小さな部分だけを覆って形成された。組成物は、基材上でピン固定が生じたと見られる。すなわち、組成物と基材との間の接触ラインの位置が、アニソールが蒸発しても同じ位置に維持された。アニソールは比較的ゆっくりと蒸発し、液滴の外周部は同じ位置でピン固定されたため、比較的大きな結晶が形成された。すべての結晶が、絶縁層に対して平らになっているわけではなかった。むしろ、多くの結晶は絶縁層の面から離れて成長した。乾燥プロセスのある時点で、組成物は外周部の少なくとも一部に沿ってピン固定から開放され、接触ラインが内側に移動し、組成物と基材との間の界面張力によって定まる新しい平衡位置が画定された。この組成物が再び、新しい位置でピン固定され、結晶が更に成長した。よって、結晶は液滴の最初の外周に沿い、及び、接触ラインがピン固定された位置を表わす線に沿って、堆積された。また、結晶の線の一部は、ピン固定された接触ラインの位置を表わしていない可能性もある。しかしながらむしろ、ピン固定された接触ラインが不安定になって内側に後退し始め、このピン固定された線に沿って成長した結晶の一部が離脱して、後退する溶液によって運ばれ、基材上に再堆積したときに、これらが形成された。アニソール中ＴＩＰＳ溶液は、基材上でピン固定されると見られ、これによりＴＩＰＳ結晶による基材のカバレージが不十分となる。
【０１６７】
組成物にデカンを加えて９１／９のアニソール／デカン溶媒混合物を提供すると、絶縁層上のＴＩＰＳ堆積のモルホロジーが劇的に変化した。ＴＩＰＳは、液滴で覆われたほぼ全表面を覆う、良好に画定された結晶として堆積した。デカンの追加により、組成物が基材上にピン固定される傾向が低下し、また基材に対する組成物の接触角も低減したと見られる。結晶は、基材から離れずに、基材に沿って成長する傾向にあった。デカンの追加により、溶媒が蒸発する際に組成物内に再循環流（すなわちマランゴニ対流）も生じた可能性がある。この再循環流も、モルホロジー改善に寄与した可能性がある。
【０１６８】
実施例２〜４及び比較例２〜３
実施例２〜４及び比較例２〜３については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｅ上にＴＩＰＳ組成物を堆積させることによって作製された。ＴＩＰＳの濃度、ＰＳの濃度、溶媒、及び溶媒の相対量は、表１に示されている。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１に示されている。
【０１６９】
【表１】
【０１７０】
実施例５〜８及び比較例４
実施例５〜８及び比較例４については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表２に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表２に示されている。
【０１７１】
【表２】
【０１７２】
実施例９
実施例９では、９１重量パーセントのアニソールと９重量パーセントのデカンの重さを量った混合物を、組成物調製方法Ｉによる十分量のＴＩＰＳ及び十分量のＰＳ２と合わせて、１．８重量パーセントのＴＩＰＳ及び１．８重量パーセントのＰＳ２を含む組成物を供給した。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。チャネル長さは３０マイクロメートルであった。平均移動度は、移動度試験方法Ｉによって、４．６７×１０−２ｃｍ２／Ｖ−ｓと測定された。
【０１７３】
実施例１０〜１３
実施例１０〜１３については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。組成物中に使用した溶媒混合物を、表３に示す。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表３に示されている。
【０１７４】
【表３】
【０１７５】
実施例１４〜１６
実施例１４〜１６については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。組成物中に含まれた溶媒混合物を、表４に示す。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表４に示されている。
【０１７６】
【表４】
【０１７７】
実施例１７〜１８及び比較例５〜８
実施例１７〜１８については、組成物は組成物調製方法Ｉによって調製された。比較例５〜８については、１体積のドデカンと３体積のクロロベンゼンをバイアルに加え、内容物を攪拌して、７５体積パーセントのクロロベンゼン及び２５体積パーセントのドデカンからなる溶媒混合物が調製された。この溶媒混合物を、組成物調製方法Ｉによる組成物調製に使用した。この使用した溶媒混合物は、表５に示されている。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。実施例１７及び比較例５〜６については、トランジスタチャネル長さは１００マイクロメートルであった。実施例１８及び比較例７〜８については、トランジスタチャネル長さは３０マイクロメートルであった。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表５に示されている。
【０１７８】
【表５】
【０１７９】
実施例１９〜２２及び比較例９〜１０
実施例１９〜２２及び比較例９〜１０については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。実施例１９〜２２に使用された組成物は、９１／９のアニソール／デカン中、１．８重量パーセントのＴＩＰＳ及び０．９重量パーセントのＰＳを含んでいた。比較例９及び比較例１０に使用された組成物は、アニソール中、２．０重量パーセントのＴＩＰＳ及び１．０重量パーセントのＰＳを含んでいた。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン１で基材上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表６に示されている。
【０１８０】
【表６】
【０１８１】
実施例２３〜２７及び比較例１１
実施例２３〜２７及び比較例１１については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表７に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表７に示されている。
【０１８２】
【表７】
【０１８３】
実施例２８〜３３
実施例２８〜３３については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒混合物を、表８に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表８に示されている。
【０１８４】
【表８】
【０１８５】
実施例３４〜３７及び比較例１２
実施例３４〜３７及び比較例１２については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。組成物に含まれたＴＩＰＳの量、ＰＳの量、及び溶媒又は溶媒混合物を、表９に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｆ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表９に示されている。
【０１８６】
【表９】
【０１８７】
実施例３８〜３９及び比較例１３〜１４
実施例３８〜３９及び比較例１３〜１４については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。組成物に含まれたＴＩＰＳの量、ＰＳの量、及び溶媒又は溶媒混合物を、表１０に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｆ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１０に示されている。
【０１８８】
【表１０】
【０１８９】
実施例４０及び比較例１５
実施例４０及び比較例１５については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法ＩＩに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表１１に示す。トランジスタは、半導体堆積方法ＩＩを用い、基材Ｉ（ＰＥＮフィルム上に全インクジェット印刷された層状トランジスタ構造）上に組成物を堆積させて作製された。チャネル長さは１５０マイクロメートルであった。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１１に示されている。
【０１９０】
【表１１】
【０１９１】
実施例４１〜４５及び比較例１６〜１８
実施例４１〜４５及び比較例１６〜１８それぞれについては、１．８〜２．０重量パーセントの半導体の組成物が、組成物調製方法ＩＩによって調製された。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表１２に示す。トランジスタは、半導体堆積方法ＩＩＩに記述されたディップコーティングを使用して、基材Ｇ上に半導体組成物を堆積させることによって作製された。各試料の平均移動度は、移動度試験方法ＩＩによって測定され、そのデータを表１２に示す。
【０１９２】
【表１２】
【０１９３】
実施例４６〜５０及び比較例１９
実施例４６〜５０及び比較例１９については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表１３に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１３に示されている。
【０１９４】
【表１３】
【０１９５】
実施例５１〜５３及び比較例２０
実施例５１〜５３及び比較例２０については、半導体堆積方法ＩＩＩに従い、ディップコーティングによって試料が作製された。各実施例及び比較例の半導体溶液は、表１４に示す溶媒系中、１．８〜２．０重量パーセントのＴＩＰＳ溶液であった。これらの溶液は、組成物調製方法ＩＩによって調製された。移動度は移動度試験方法ＩＩＩに従って計算された。
【０１９６】
【表１４】
【０１９７】
実施例５４〜５６及び比較例２１
実施例５４〜５６及び比較例２１については、半導体堆積方法ＩＩＩに従い、ディップコーティングによって試料が作製された。各実施例及び比較例の半導体溶液は、表１５に示す溶媒系中、１．８〜２．０重量パーセントのＴＩＰＳ溶液であった。これらの溶液は、組成物調製方法ＩＩによって調製された。移動度は移動度試験方法ＩＩＩに従って計算された。
【０１９８】
【表１５】
【０１９９】
実施例５７〜５９及び比較例２２
実施例５７〜５９及び比較例２２については、半導体堆積方法ＩＩＩに従い、ディップコーティングによって試料が作製された。各実施例及び比較例の半導体溶液は、表１６に示す溶媒混合物中、１．８〜２．０重量パーセントのＡ−ＤＩＰＳ溶液であった。これらの溶液は、組成物調製方法ＩＩによって調製された。各実施例及び比較例で使用されたアルカンは、デカンであった。移動度は移動度試験方法ＩＩＩに従って計算された。
【０２００】
【表１６】
【０２０１】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されると意図する本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は米国特許仮出願番号第６１／０６０５９５号（２００８年６月１１日提出）に対する優先権を主張し、その全体が参考として本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体産業においては無機材料が優位を占めてきた。例えば、ヒ化ケイ素及びヒ化ガリウムは半導体材料として使用されており、二酸化ケイ素は誘電性材料として使用されており、アルミニウム及び銅のような金属は電極材料として使用されている。しかしながら、近年、伝統的な無機材料よりも有機材料を半導体デバイスにおいて使用することを目的とした研究努力が高まってきている。他の利点の中でも、有機材料は、電気装置の製造コストを下げることを可能にし、大面積適用を可能にし、かつ、ディスプレイバックプレーン、集積回路ＲＦＩＤタグ、及びセンサーなどの電子回路の支持体として可撓性の基材の使用を可能にする。
【０００３】
様々な有機半導体材料が検討されており、最も一般的なのはアセン類に代表される縮合芳香族環化合物である。これらの有機半導体材料の少なくとも幾つかは、電荷キャリア移動度、オン／オフ電流比、及びサブ閾値電圧などの性能特性を有し、それらはアモルファスシリコン系デバイスと同等であるかあるいはそれより優れている。典型的にはこれらの材料は、多くの有機溶媒に対してあまり溶解度が高くないため、蒸着されている。有機半導体が溶液（例えば有機溶媒中に溶解した有機半導体溶液など）から堆積されると、良好又は最適な性能特性は達成が難しくなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば薄膜トランジスタなどの半導体デバイスの作製に使用するための、有機溶媒に溶ける有機半導体材料を含む組成物のニーズが存在する。既知の組成物及び作製方法の使用では通常達成されないような性能特性（例えば高い飽和電界効果移動度（μ）など）を有する半導体デバイスを提供するための、そのような組成物のニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第一の態様では、（ａ）溶媒混合物と（ｂ）その溶媒混合物に溶解する有機半導体材料とを含む組成物が提供される。この溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。
【０００６】
【化１】
【０００７】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。
【０００８】
第二の態様では、（ａ）溶媒混合物と（ｂ）その溶媒混合物に溶解する有機半導体材料とを含む組成物が提供される。この溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。
【０００９】
【化２】
【００１０】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。半導体材料は式（ＩＩ）で表わされる。
【００１１】
【化３】
【００１２】
式（ＩＩ）において、各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択される。各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択される。アルキル又はヘテロアルキルの好適な置換基には、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アルケニル又はアルキニルの好適な置換基には、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基が挙げられる。アリール及びヘテロアリールの好適な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基が挙げられる。各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアリールから選択される。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。
【００１３】
第３の態様では、半導体デバイスの製造方法が提供されている。この方法には、（ａ）溶媒混合物と（ｂ）その溶媒混合物に溶解する有機半導体材料とを含む組成物を提供することが含まれる。この溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。
【００１４】
【化４】
【００１５】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合した環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。この方法には更に、１つの導電性材料に隣接して、又は１つの絶縁材料に隣接して、この組成物を堆積させることにより、堆積層を形成し、この堆積層から溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントを除去することによって半導体層を形成することが含まれる。
【００１６】
添付の図面と共に以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この半導体組成物を使用するための代表的な印刷パターンを示す図。
【図２】溶媒としてアニソールだけを含む半導体組成物を使用して形成した半導体堆積物の光学顕微鏡写真。
【図３】溶媒としてアニソールとデカンの混合物を含む半導体組成物を使用して形成した半導体堆積物の光学顕微鏡写真。
【００１８】
本発明は種々の修正及び代替の形態に容易に応じるが、その細部は一例として図面に示されており、また詳しく説明することにする。しかしながら、その意図は、記載された特定の実施形態に本発明を限定することにないことを理解するべきである。逆に、本発明は、本発明の趣旨及び範囲内に含まれる、すべての修正、等価な形態、及び代替形態を対象とすることを意図する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本出願の幾つかの箇所で、実施例の一覧として説明を提供するが、実施例は各種組み合わせにて使用することが可能である。それぞれの事例において、列挙される一覧は代表的な群としてのみ与えられるのであって、限定的な一覧として解釈されるべきではない。
【００２０】
端点による数の範囲の任意の列挙には、その範囲内に包含されるすべての数が含まれる（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５等）。
【００２１】
用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」は交換可能に使用される。したがって、例えば、式Ｉの「１つの（a）」化合物は、式Ｉの「１つ以上の（one or more）」化合物を意味すると解釈することができる。
【００２２】
本明細書で記述される組成物は、コストのかかる蒸着技法ではなく、印刷又はコーティング技法を用いて半導体層を形成するのに使用することができる。幾つかの組成物について、溶液又は分散液からの半導体堆積が知られているが、結果として得られる半導体層の多くは不均一になる傾向がある。例えば、インクジェット印刷を使用して、有機溶媒に溶解した有機半導体溶液を基材に送達し、蒸発によってその溶媒を除去した場合、半導体材料の濃度は、堆積の周辺部近くで最高になる傾向がある。より均一な半導体層が必要とされている。本明細書で開示される組成物は、これまでに半導体層を形成するのに使用されてきたものよりもいっそう均一な半導体層をしばしば形成することができる。より具体的には、本明細書で開示される組成物は、薄膜トランジスタの電界効果移動度などのより良い電気的特性を得ることができる結晶質モルホロジーを備えた半導体堆積をもたらす傾向にある。
【００２３】
（ａ）溶媒混合物、及び（ｂ）その溶媒混合物に溶解した有機半導体、を含む組成物が提供される。この溶媒混合物は（ｉ）６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）式（Ｉ）の芳香族化合物を含む。
【００２４】
【化５】
【００２５】
式（Ｉ）で、基Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環である。各基Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択される。変数ｎは０〜５の範囲の整数である。溶媒混合物は、１つを超えるアルカン、１つを超える式（Ｉ）の芳香族化合物、又は、１つ以上のアルカン並びに１つ以上の式（Ｉ）の芳香族化合物を含み得る。
【００２６】
式（Ｉ）の幾つかの実施形態では、Ｒａは炭素原子を少なくとも１つ有するアルキル基である。このアルキル基は、多くの場合、少なくとも２個の炭素原子、少なくとも３個の炭素原子、又は少なくとも４個の炭素原子を有する。このアルキル基はしばしば、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子を有する。例えば、このアルキル基は、１〜１０個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、３〜１０個の炭素原子、４〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、３〜５個の炭素原子、又は４個の炭素原子を有し得る。このアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このアルキル基の非限定的な例には、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、２−ヘキシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びシクロヘキシルメチレンが挙げられる。
【００２７】
式（Ｉ）の別の実施形態では、Ｒａは少なくとも２個の炭素原子を有するヘテロアルキル基である。このヘテロアルキル基は２つの炭素原子の間に少なくとも１つのヘテロ原子を有し、このヘテロ原子は、オキシ（−Ｏ−）、チオ（−Ｓ−）、又は−ＮＨ−基から選択される。多くの実施形態では、このヘテロ原子はオキシ基である（すなわち、ヘテロアルキル基はエーテル基又はポリエーテル基である）。このヘテロアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このヘテロアルキル基はしばしば、少なくとも３個の炭素原子、又は少なくとも４個の炭素原子を有する。このヘテロアルキル基はしばしば、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子、かつ、６個以下のヘテロ原子、５個以下のヘテロ原子、又は４個以下のヘテロ原子を有する。例えば、このヘテロアルキル基は、２〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、３〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、４〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子と１〜４個のヘテロ原子、２〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、３〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、３〜５個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子、又は４個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子を有し得る。このヘテロアルキル基の非限定的な例には、メトキシメチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２−）、エトキシメチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２−）、メトキシエチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２−）、及びエトキシエチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−）が挙げられる。
【００２８】
式（Ｉ）の更に他の実施形態では、Ｒａは少なくとも１個の炭素原子を有するアルコキシ基（すなわち、式−ＯＲの基（Ｒはアルキル））である。例えば、このアルコキシ基は、少なくとも２個の炭素原子、少なくとも３個の炭素原子、又は少なくとも４個の炭素原子を有する。このアルコキシ基はしばしば、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子を有する。例えば、このアルコキシ基は、１〜１０個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有し得る。このアルコキシ基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。具体的なアルコキシ基には、メトキシ（ＣＨ３Ｏ−）、エトキシ（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ−）、ｎ−プロポキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、イソプロポキシ（（ＣＨ３）２ＣＨＯ−）、ｎ−ブトキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、イソブトキシ（（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２Ｏ−）、ｔｅｒｔ−ブトキシ（（ＣＨ３）３ＣＯ−）、ｓｅｃ−ブトキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−）、ｎ−ペントキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、ｎ−ヘキソキシ（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、イソペントキシ（（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、シクロヘキソキシ（Ｃ６Ｈ１１Ｏ−）、及びシクロヘキシルメチレンオキシ（Ｃ６Ｈ１１−ＣＨ２Ｏ）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００２９】
更に別の実施形態では、Ｒａはヘテロアルコキシ基（すなわち、式−ＯＲの基（Ｒはアルキル））である。ヘテロアルコキシ基は、２つの炭素原子の間に少なくとも１つのヘテロ原子を有する。このヘテロ原子は、オキシ基、チオ基、又は−ＮＨ−基であり得る。多くの実施形態では、このヘテロ原子は１つのオキシ基である。このヘテロアルコキシ基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このヘテロアルコキシ基は少なくとも２個の炭素原子を有する。このヘテロアルコキシ基は、多くの場合、少なくとも３個の炭素原子、少なくとも４個の炭素原子、又は少なくとも５個の炭素原子を有する。幾つかのヘテロアルコキシ基は、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、又は６個以下の炭素原子を有する。より具体的には、このヘテロアルコキシ基は２〜１０個の炭素原子と２〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子と２〜４個のヘテロ原子、２〜６個の炭素原子と２〜３個のヘテロ原子、又は３〜６個の炭素原子と２〜３個のヘテロ原子を有し得る。非限定的なヘテロアルコキシ基の例には、（ＣＨ３ＯＣＨ２Ｏ−）、（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２Ｏ−）、（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、及び（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）が挙げられる。
【００３０】
更に別の実施形態では、Ｒａは５〜６員の縮合環である。すなわち、Ｒａは式（Ｉ）のベンゼン環に縮合した環である。縮合環は炭素環であり得、又は、オキシ、チオ若しくは−ＮＨ−基から選択されるヘテロ原子を含み得る。この環構造は飽和又は不飽和であり得る。縮合環構造を備えた代表的な芳香族化合物には、ベンゾフラン、２，３−ジヒドロベンゾフラン、及びテトラヒドロナフタレンが挙げられるがこれらに限定されない。
【００３１】
式（Ｉ）において、ｎは０〜５の整数である。幾つかの実施形態では、ｎはゼロである。ｎがゼロより大きい場合、Ｒｂは、ハロ基（例えばクロロ、ブロモ、フルオロ、若しくはヨード）、アルキル、又はアルコキシから独立に選択される。Ｒｂの好適なアルキル基は、しばしば１〜４個の炭素原子を有する。代表的なアルキル基には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、及びイソブチルが挙げられる。Ｒｂの好適なアルコキシ基は、しばしば１〜４個の炭素原子を有する。代表的なアルコキシ基には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、及びｔｅｒｔ−ブトキシが挙げられる。
【００３２】
式（Ｉ）の幾つかの実施形態では、Ｒａはメトキシ基であり、各Ｒｂは独立に、ハロ基、メチル基、又はメトキシ基であり、変数ｎは０、１、又は２である。幾つかの実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物は、アニソール、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、２，５−ジメチルアニソール、２，６−ジメチルアニソール、３，４−ジメチルアニソール、３，５−ジメチルアニソール、２−クロロアニソール、３−クロロアニソール、４−クロロアニソール、及び１，２−ジメトキシベンゼンから選択される。幾つかの特定の実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物はアニソールである。別の具体的な実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物は３，５−ジメチルアニソールである。
【００３３】
式（Ｉ）の別の実施形態では、Ｒａはアルキル基であり、変数ｎは０、１、又は２であり、各Ｒｂは独立にハロ基、メチル基、又はメトキシ基である。例えば、式（Ｉ）の化合物は、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、イソプロピルトルエン、ｎ−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）、及びメシチレンから選択される。幾つかの特定の実施形態では、式（Ｉ）の芳香族化合物はｎ−ブチルベンゼンである。
【００３４】
式（Ｉ）の芳香族化合物に加え、この溶媒混合物には少なくとも１つのアルカンが含まれる。幾つかの溶媒混合物には、１つを超えるアルカンが含まれる。このアルカンは、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。好適なアルカンはしばしば、６〜１６個の炭素原子を有する。このアルカンは、多くの場合、少なくとも８個の炭素原子、少なくとも９個の炭素原子、又は少なくとも１０個の炭素原子を有する。このアルカンはしばしば、１４個以下の炭素原子、又は１２個以下の炭素原子を有する。幾つかの実施形態では、このアルカンは６〜１４個の炭素原子、８〜１４個の炭素原子、１０〜１４個の炭素原子、９〜１３個の炭素原子、８〜１２個の炭素原子、又は１０〜１２個の炭素原子を有する。非限定的なアルカンの例には、オクタン、イソ−オクタン、シクロオクタン、ノナン、２−メチルオクタン、３−メチルオクタン、デカン、２−メチルノナン、３−メチルノナン、４−メチルノナン、ウンデカン、２−メチルデカン、４−メチルデカン、５−メチルデカン、ドデカン、２−メチルウンデカン、トリデカン、３−メチルドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、及びヘキサデカンが挙げられる。幾つかの実施形態では、このアルカンにはデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００３５】
幾つかの代表的な溶媒混合物では、式（Ｉ）の芳香族化合物はアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択され、アルカンはデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択される。幾つかのより具体的な溶媒混合物には、アニソールとデカン、３，５−ジメチルアニソールとドデカン、ｎ−ブチルベンゼンとデカン、ｎ−ブチルベンゼンとウンデカン、並びにｎ−ブチルベンゼンとドデカンが挙げられる。
【００３６】
この溶媒混合物は典型的に、溶媒混合物の重量に対し、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンが１〜２０重量パーセント、式（Ｉ）の芳香族化合物が８０〜９９重量パーセントを含む。例えば、この溶媒混合物は、アルカン１〜１５重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８５〜９９重量パーセント、アルカン１〜１２重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセント、アルカン２〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９８重量パーセント、アルカン３〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９７重量パーセント、アルカン４〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９６重量パーセント、又はアルカン４〜８重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９２〜９６重量パーセントを含み得る。
【００３７】
幾つかの代表的な溶媒混合物には、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１２重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物８８〜９９パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物２〜１０パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物９０〜９８重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物３〜１０重量パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物９０〜９７重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜１０重量パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、若しくはそれらの混合物９０〜９６重量パーセント、又は、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜８重量パーセントとアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン９２〜９６重量パーセントが含まれる。
【００３８】
幾つかの具体的な代表的溶媒混合物には、溶媒混合物の重量に対し、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１２重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン８８〜９９重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物３〜１２重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン８８〜９７重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物３〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９７重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９６重量パーセント、又は、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜８重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９２〜９６重量パーセントが含まれる。
【００３９】
他の更に具体的な代表的溶媒混合物には、溶媒混合物の重量に対し、デカン１〜１２重量パーセントとアニソール８８〜９９重量パーセント、デカン３〜１２重量パーセントとアニソール８８〜９７重量パーセント、デカン４〜１０重量パーセントとアニソール９０〜９６重量パーセント、又は、デカン６〜１０重量パーセントとアニソール９０〜９４重量パーセントが含まれる。
【００４０】
更により具体的な代表的溶媒混合物には、溶媒混合物の重量に対し、ドデカン１〜１２重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール８８〜９９重量パーセント、ドデカン１〜１０重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール９０〜９９重量パーセント、ドデカン２〜８重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール９２〜９８重量パーセント、ドデカン３〜６重量パーセントと３，５−ジメチルアニソール９４〜９７重量パーセントが含まれる。
【００４１】
この組成物には、組成物の合計重量に対し、任意の好適な重量パーセンテージの溶媒混合物が含まれ得る。この組成物はしばしば、組成物の合計重量パーセンテージに基づき、７０重量パーセント以上、８０重量パーセント以上、９０重量パーセント以上、又は９５重量パーセント以上の溶媒混合物を含む。この組成物は、組成物の合計重量に対し、９９．９重量パーセント以下、９９．５重量パーセント以下、９９重量パーセント以下、９８．５重量パーセント以下、９８．２重量パーセント以下、９８重量パーセント以下、９７重量パーセント以下、９６重量パーセント以下、９５重量パーセント以下、９０重量パーセント以下、又は８０重量パーセント以下の溶媒混合物を含み得る。
【００４２】
この組成物には、溶媒混合物に溶解した有機半導体材料が少なくとも１つ含まれる。この組成物中の溶解した半導体材料の量は、個々の半導体材料と個々の溶媒混合物によって異なる。有機半導体の溶解度は、その溶媒混合物に含まれるどの１つの溶媒よりも、その溶媒混合物又は組成物において溶解度が大きいことがあり得る（例えば、重量パーセントで測定）。この組成物は典型的に、溶媒混合物中に０．１重量パーセント以上の有機半導体が含まれる。言い換えると、この組成物には、組成物の合計重量に対し、０．１重量パーセント以上の溶解した有機半導体が含まれる。例えば、この組成物は０．２重量パーセント以上、０．４重量パーセント以上、０．５重量パーセント以上、０．６重量パーセント以上、０．８重量パーセント以上、又は１．０重量パーセント以上の有機半導体材料を含み得る。幾つかの実施形態では、この組成物には、組成物の合計重量に対し、最大２５重量パーセント、最大２０重量パーセント、最大１５重量パーセント、最大１０重量パーセント、最大８重量パーセント、最大６重量パーセント、最大５重量パーセント、又は最大４重量パーセントの、溶解した有機半導体材料が含まれる。例えば、幾つかの組成物には、組成物の合計重量に対し、０．１〜２５重量パーセント、０．１〜２０重量パーセント、０．１〜１０重量パーセント、０．１〜５重量パーセント、０．５〜５重量パーセント、０．５〜３重量パーセント、０．１〜３重量パーセント、０．５〜２重量パーセント、又は０．１〜２重量パーセントの、溶解した有機半導体材料が含まれる。
【００４３】
この溶媒混合物に溶解し得る任意の有機半導体材料を使用することができる。有機半導体の非限定的な例としては、アセン類、ヘテロアセン類、ペリレン類（例えばペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボキシルジイミド類）、さまざまな有機基で置換されたバックミンスターフラーレン（例えば化合物［６，６］−フェニル−Ｃ６１−酪酸メチルエステル）、ポリチオフェン類、ポリピロール類、ポリアセチレン類、ポリ（フェニレンビニレン）類、及びポリ（チエニレンビニレン）類が挙げられる。幾つかの実施形態では、この有機半導体にはフタロシアニンなどの有機金属化合物が含まれる。非限定的な有機半導体の例には、例えば、米国特許第６，６９０，０２９号（Ａｎｔｈｏｎｙ ｅｔ ａｌ．）、同第７，３１９，１５３号（Ｖｏｇｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第７，２１１，６７９号（Ｇｅｒｌａｃｈ ｅｔ ａｌ．）、同第６，８６４，３９６号（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ．）、米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０２４９０８７号（Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．）、並びに同第２００７／０２４９８０２号（Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）、及び同第２００７／０２３２７８１号（Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）に記述されているものが挙げられる。
【００４４】
幾つかの実施形態では、この有機半導体には置換ペンタセンが含まれる。代表的な置換ペンタセンには、式（ＩＩ）のものが挙げられる。
【００４５】
【化６】
【００４６】
式（ＩＩ）において、各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択される。各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択される。アルキル基又はヘテロアルキル基の好適な置換基には、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アルケニル及びアルキニル基の好適な置換基には、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アリール及びヘテロアリールの好適な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基が挙げられる。各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアリールから選択される。溶媒混合物に溶解している有機半導体材料の量は、組成物の合計重量に対し、少なくとも０．１重量パーセントに等しい。
【００４７】
式（ＩＩ）において、好適なアルキル基Ｒｃは典型的に１〜１８個の炭素原子を有する。例えばこのアルキル基は２〜１２個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は３〜６個の炭素原子を有し得る。このアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。アルキル基の非限定的な例には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、シクロオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、及びオクタデシル基が挙げられる。これらアルキル基のいずれも、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で所望により置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール置換基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００４８】
好適なヘテロアルキル基Ｒｃは典型的に、２〜１８個の炭素原子と、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜１０個のヘテロ原子とを有する。例えば、このヘテロアルキル基は１〜１２個の炭素原子と１〜６個のヘテロ原子、１〜１０個の炭素原子と１〜５個のヘテロ原子、１〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、又は１〜４個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子を有する。このヘテロアルキル基はしばしばエーテル基又はポリエーテル基であり、すなわちヘテロ原子はオキシであり得る。このヘテロアルキル基の非限定的な例には、メトキシメチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２−）、エトキシメチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２−）、メトキシエチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２−）、及びエトキシエチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−）が挙げられる。これらヘテロアルキル基のいずれも、所望により、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００４９】
好適なアルケニル基Ｒｃは典型的に、２〜１８個の炭素原子を有する。例えば、このアルケニル基は、２〜１６個の炭素原子、２〜１２個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、又は２〜６個の炭素原子を有し得る。このアルケニル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。アルケニル基の非限定的な例には、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、２−デセニル基、３−デセニル基、１−ドデセニル基、１−テトラデセニル基、及び１−オクタデセニル基が挙げられる。これらアルケニル基のいずれも、所望により、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子、又は６〜１０の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子、又は４〜８個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５０】
好適なアリール基Ｒｃは典型的に、６〜１２個の炭素原子を有する。例えば、アリール基はしばしば、６〜１０個の炭素原子、又は６〜８個の炭素原子を有する。このアリール基には、単芳香環、第二炭素芳香環に縮合した第一芳香環、又は非芳香族炭素環に縮合した第一芳香環が挙げられ得る。６〜１２個の炭素原子を有するアリール基の非限定的な例には、フェニル、１−ナフチル、及び２−ナフチルが挙げられる。これらアリール基のいずれも、所望により、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアルキル置換基はしばしば、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。１つ以上のアルキル基で置換されたアリール基の非限定的な例には、２−メチルフェニル、４−メチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、４−ブチルフェニル、２−ヘキシルフェニル、及び４−ヘキシルフェニルが挙げられる。好適なヘテロアルキル置換基はしばしば、２〜１０個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子と、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５１】
好適なヘテロアリール基Ｒｃはしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。例えば、ヘテロアリールはしばしば、３〜８個の炭素原子、４〜８個の炭素原子、又は４〜６個の炭素原子と、１〜３個のヘテロ原子又は１〜２個のヘテロ原子とを有する。このヘテロアリールには、単複素芳香環、炭素芳香環に縮合した複素芳香環、又は非芳香族炭素環に縮合した複素芳香環が挙げられ得る。ヘテロアリール基の非限定的な例には、２−ピリジニル、３−ピリジニル、４−ピリジニル、２−ピロリル、３−ピロリル、２−フラニル、３−フラニル、２−チエニル、及び３−チエニルが挙げられる。これらヘテロアリール基のいずれも、所望により、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアルキル置換基はしばしば、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有する。好適なヘテロアルキル置換基はしばしば、２〜１０個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子と、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５２】
Ｒｃの好適なフェロセニル基には、フェロセニル、メチルフェロセニル、ジメチルフェロセニル、テトラメチルフェロセニル、ペンタメチルフェロセニル、及びノナメチルフェロセニルが挙げられるがこれらに限定されない。
【００５３】
Ｒｃの好適なシリル基は、式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のものである。各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択される。アルキル又はヘテロアルキルの好適な置換基には、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基（すなわち−ＣＯＯＨ）が挙げられる。アルケニル又はアルキニルの好適な置換基には、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、ハロ、シアノ、ヒドロキシル、又はカルボキシルが挙げられる。アリール又はヘテロアリールの好適な置換基には、アルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基が挙げられる。
【００５４】
Ｒｄの好適なアルキル基は、典型的に１〜１０個の炭素原子を有する。例えば、このアルキルは、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、１〜４個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、又は２〜６個の炭素原子を有する。これらの基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの混合であり得る。環式アルキル基は、本明細書において「シクロアルキル」基と記載される。環状部分に加えて直鎖又は分枝状部分を有するアルキル基は、本明細書において「シクロアルキルアルキレン」基と記載される。１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基の非限定的な例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、シクロオクチル基、ノニル基、及びデシル基が挙げられる。更なる非限定的な例には、シクロプロピルメチレン、２，３−ジメチルシクロプロピル、及び２，２，３，３−テトラメチルシクロプロピルが挙げられる。これらアルキル基のいずれも、所望により、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択された１〜３個のヘテロ原子とを有する。アリールで置換されたアルキルは、「アリールアルキレン」又は「アリールアルキル」として互換可能に記載することができ、この一例はベンジルである。
【００５５】
Ｒｄの好適なヘテロアルキル基は典型的に、１〜１０個の炭素原子と、酸素、チオ、又は−ＮＨ−から選択される１〜３個のヘテロ原子とを有する。例えば、ヘテロアルキルは１〜８個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、１〜６個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、又は１〜４個の炭素原子と１〜２個のヘテロ原子を有し得る。ヘテロアルキルはしばしば、エーテル基又はポリエーテル基であり、すなわち各ヘテロ原子は酸素である。このヘテロアルキル基の非限定的な例には、メトキシメチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２−）、エトキシメチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２−）、メトキシエチレン（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２−）、及びエトキシエチレン（ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−）が挙げられる。これらヘテロアルキル基のいずれも、所望により、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール置換基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、オキシ、チオ又は−ＮＨ−から選択された１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５６】
Ｒｄの好適なアルケニル基及びアルキニル基は典型的に、２〜１０個の炭素原子を有する。例えば、このアルケニル基及びアルキニル基は、２〜８個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子を有し得る。これらの基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの混合であり得る。アルケニル基の非限定的な例には、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブト−１−エニル基、ｃｉｓ−２−ブト−２−エニル基、３−ブト−１−エニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基、及び１−デセニル基が挙げられる。アルキニル基の非限定的な例には、エチニル、プロピニル、及びｎ−ブチニルが挙げられる。これらアルケニル基及びアルキニル基のいずれも、所望により、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され得る。好適なアリール置換基はしばしば、６〜１２個の炭素原子を有する。好適なヘテロアリール置換基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と、酸素、硫黄、又は窒素から選択された１〜３個のヘテロ原子とを有する。
【００５７】
Ｒｃで記述された同じアリール基及びヘテロアリール基は、Ｒｄにも使用することができる。好適なアリール基はしばしば、６〜１２個の炭素原子又は６〜１０個の炭素原子を有する。フェニルは、代表的なアリール基である。好適なヘテロアリール基はしばしば、３〜１０個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子、又は３〜８個の炭素原子と１〜３個のヘテロ原子を有する。ヘテロアリール基の非限定的な例には、２−ピリジニル、３−ピリジニル、４−ピリジニル、２−ピロリル、３−ピロリル、２−フラニル、３−フラニル、２−チエニル、及び３−チエニルが挙げられる。これらのアリール基又はヘテロアリール基のいずれも、所望によりアルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換され得る。アルキルで置換されたアリールの一例は、トリルである。アルキルで置換されたヘテロアリールの一例は、Ｎ−メチルピロル−２−イルである。
【００５８】
幾つかの実施形態では、式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基は、式‐Ｓｉ（Ｒ’）ｘ（Ｒ’’）ｙ（Ｒ’’’）ｚである。各Ｒ’は独立に、（ａ）未置換若しくは置換アルキル、（ｂ）未置換若しくは置換シクロアルキル、又は（ｃ）未置換若しくは置換シクロアルキルアルキレンから選択される。各Ｒ’’は独立に、（ａ）未置換若しくは置換アルケニル、（ｂ）未置換若しくは置換シクロアルキル、又は（ｃ）未置換若しくは置換シクロアルキルアルキレンから選択される。Ｒ’’’は、（ａ）水素、（ｂ）未置換若しくは置換アルキニル、（ｃ）未置換若しくは置換シクロアルキル、（ｄ）未置換若しくは置換アリールアルキレン、（ｅ）アセチル、又は（ｆ）ヘテロアリールから選択される。変数ｘは１又は２に等しく、変数ｙは１又は２に等しく、変数ｚは０又は１に等しい。ｘ＋ｙ＋ｚの合計は３に等しい。
【００５９】
式−Ｓｉ（Ｒｄ）３の一部のシリル基において、各Ｒｄ基は独立に、４個以下の炭素原子を有するアルケニル基と、最高４個の炭素原子を有するアルキル基とから選択される。これらの基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであり得る。このような化合物の非限定的な例は、式（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）、（ＩＸ）、及び（Ｘ）の化合物である。
【００６０】
【化７】
【００６１】
【化８】
【００６２】
これらの化合物はすべて式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基を有し、これはまた、式−Ｓｉ（Ｒ’）ｘ（Ｒ’’）ｙ（Ｒ’’’）ｚである。式（ＩＶ）及び式（ＶＩＩＩ）の化合物にある各シリル基は、３つのアルキル基Ｒｄを有する。式（ＩＶ）において、３つのアルキル基はすべて、分枝状である。式（ＶＩＩＩ）において、２つのアルキル基は分枝状であり、１つのアルキル基は環状である。式（Ｖ）、式（ＶＩＩ）、式（ＩＸ）及び式（Ｘ）の化合物における各シリル基は、１つがアルケニル基Ｒｄであり、２つがアルキル基Ｒｄである。式（Ｖ）、（ＶＩＩ）、及び（ＩＸ）の２つのアルキル基は分枝状であり、式（Ｘ）の２つのアルキル基は環状である。式（ＶＩＩ）及び（Ｘ）におけるアルケニル基は直鎖状であるが、式（Ｖ）及び（ＩＸ）においては分枝状である。式（ＶＩ）の化合物における各シリル基は、２つのアルケニル基Ｒｄ及び１つのアルキル基Ｒｄを有する。この式では、このアルケニル基とアルキル基はすべて分枝状である。これらの化合物の多くにおいて、アセン基の最も外側の環の各Ｘ基は水素である。
【００６３】
溶媒混合物に溶解した半導体材料に加え、この組成物は更にポリマーを含み得る。このポリマーはホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、又は同様物であり得る。このポリマーはしばしば、組成物のレオロジーを改変するため、又は、この組成物から形成される半導体層の機械的特性を改善するために加えられる。
【００６４】
幾つかの実施形態では、このポリマーは組成物に完全に溶解する。別の実施形態では、このポリマーは組成物に部分的に溶解する。本明細書において、用語「部分的に溶解する」とは、溶媒混合物若しくは組成物中のそのポリマーの溶解度を超えている、又は、そのポリマーが、溶媒混合物若しくは組成物に完全に溶解しない構成成分又は不純物を含んでいることを意味し得る。例えば、幾つかの実施形態では、少なくとも９８重量パーセント、少なくとも９９重量パーセント、少なくとも９９．５重量パーセント、少なくとも９９．８重量パーセント、又は少なくとも９９．９重量パーセントのポリマーが、組成物中に溶解している。また別の実施形態では、ポリマーは組成物中に分散している。例えば、少なくとも９８重量パーセント、少なくとも９９重量パーセント、少なくとも９９．５重量パーセント、少なくとも９９．８重量パーセント、又は少なくとも９９．９重量パーセントのポリマーが、組成物中に分散している。更に別の実施形態では、ポリマーの第一部分が組成物に溶解し、第二部分が組成物に分散している。例えば、幾つかの実施形態では、少なくとも９８重量パーセント、少なくとも９９重量パーセント、少なくとも９９．５重量パーセント、少なくとも９９．８重量パーセント、又は少なくとも９９．９重量パーセントのポリマーが、組成物中に溶解又は分散している。
【００６５】
この組成物には任意の好適なポリマーが含まれ得るが、このポリマーはしばしば、絶縁ポリマー（すなわちポリマーが電気的絶縁材）である。幾つかの実施形態では、絶縁ポリマーは、そのポリマーの主鎖に沿って共役炭素−炭素二重結合がないか、又は実質的にない状態であり得る。すなわち、絶縁ポリマーは高分子鎖の長さにわたって非導電性であり得る。しかし、絶縁ポリマーは、共役炭素−炭素二重結合を備える領域を有することができる。例えば、絶縁ポリマーは、ペンダント共役芳香族基を有することができる。別の実施形態では、この絶縁ポリマーは脂肪族構造を有し、ポリマーの主鎖に沿って、又はペンダント基内に、炭素−炭素二重結合を、たとえあったとしても、ほとんど有さない。
【００６６】
ポリマーは非晶質ポリマーであり得る（すなわち、このポリマーは例えば、示差走査熱量測定法によって分析しても、結晶融点を示さない）。代表的なポリマーには、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）、ポリ（４−メチルスチレン）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリビニルフェノール、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（塩化ビニル）、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリ（ジビニルテトラメチルジシロキサン−ビス（ベンゾシクロブテン））、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、部分的水素化スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−イソプレンブロックコポリマー、水素化スチレン−イソプレンブロックコポリマー、部分的水素化スチレン−イソプレンブロックコポリマー、及び同様物が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６７】
ポリマーは任意の重量平均分子量を有することができる。ポリマーの重量平均分子量は、組成物の粘度に影響を与え得る。より高分子量のポリマーは、通常、より高粘度のコーティング組成物をもたらす。幾つかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、１０００グラム／モル以上、２０００グラム／モル以上、５０００グラム／モル以上、１０，０００グラム／モル以上、２０，０００グラム／モル以上、５０，０００グラム／モル以上、又は１００，０００グラム／モル以上である。重量平均分子量はしばしば、１，０００，０００グラム／モル以下、５００，０００グラム／モル以下、２００，０００グラム／モル以下、又は１００，０００グラム／モル以下である。例えば、重量平均分子量は１０００〜１，０００，０００グラム／モルの範囲、２０００〜５００，０００グラム／モルの範囲、又は２０００〜２００，０００グラム／モルの範囲であり得る。
【００６８】
組成物中のポリマー濃度は、組成物の合計重量に対して、０．１重量パーセント以上、０．２重量パーセント以上、０．５重量パーセント以上、又は１．０重量パーセント以上であり得る。組成物中のポリマー濃度はしばしば、２０重量パーセント以下、１５重量パーセント以下、１０重量パーセント以下、５重量パーセント以下、４重量パーセント以下、３重量パーセント以下、又は２重量パーセント以下であり得る。例えば組成物には、その組成物の合計重量に対して、０．１〜２０重量パーセント、０．１〜１０重量パーセント、０．１〜５重量パーセント、０．１〜３重量パーセント、０．５〜５重量パーセント、又は０．５〜３重量パーセントのポリマーが含まれ得る。
【００６９】
この組成物は、ポリマーに対して任意の重量比の有機半導体を含み得る。幾つかの実施形態では、有機半導体対ポリマーの重量比は、１：１０〜２０：１の範囲、１：１０〜１０：１の範囲、１：８〜８：１の範囲、１：５〜５：１の範囲、１：４〜４：１の範囲、１：３〜３：１の範囲、又は１：２〜２：１の範囲である。
【００７０】
この組成物はしばしば、組成物の合計重量に対して、０．１〜２５重量パーセントの有機半導体材料、０〜２０重量パーセントのポリマー、及び５５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物を含む。幾つかの実施例では、この組成物は、０．１〜２０重量パーセントの有機半導体材料、０〜１０重量パーセントのポリマー、及び７０〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物を含む。別の実施例では、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの有機半導体材料、０〜５重量パーセントのポリマー、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物を含む。更に別の実施例では、この組成物は、０．５〜１０重量パーセントの有機半導体材料、０〜５重量パーセントのポリマー、及び８５〜９９．５重量パーセントの溶媒混合物を含む。更に別の実施例では、この組成物は、０．５〜５重量パーセントの有機半導体材料、０．５〜５重量パーセントのポリマー、及び９０〜９９重量パーセントの溶媒混合物を含む。これら実施例のいずれにおいても、溶媒混合物は、６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜２０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８０〜９９重量パーセント、８〜１４個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセント、又は９〜１３個の炭素を有するアルカン１〜１０重量パーセントと式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９９重量パーセントを含む。
【００７１】
幾つかのより具体的な組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。例えば、この組成物は、０．５〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．５重量パーセントの溶媒混合物（６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。別の実施例では、この組成物は、０．５〜５重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０．５〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び９０〜９９重量パーセントの溶媒混合物（６〜１６個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。更に別の実施例では、この組成物は、０．５〜５重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体、０．５〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び９０〜９９重量パーセントの溶媒混合物（８〜１４個の炭素を有するアルカン１〜１０重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。
【００７２】
幾つかの更により具体的な実施例では、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（９〜１３個の炭素を有するアルカン１〜１２重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含む。例えば、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（９〜１３個の炭素を有するアルカン１〜１０重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。別の実施例において、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（９〜１３個の炭素を有するアルカン３〜１０重量パーセントと、式（Ｉ）の芳香族化合物９０〜９７重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。
【００７３】
更に別の実施例において、この組成物は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（デカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択されるアルカン１〜１２重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択される芳香族化合物８８〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。これらの実施例は、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（デカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択されるアルカン１〜１０重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択される芳香族化合物９０〜９９重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。これらの実施例は更に、０．１〜１０重量パーセントの式（ＩＩ）の半導体（式中、Ｒｃは式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル）、０〜５重量パーセントのポリマー（絶縁ポリマーなど）、及び８５〜９９．９重量パーセントの溶媒混合物（デカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物から選択されるアルカン３〜１０重量パーセントと、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物から選択される芳香族化合物９０〜９７重量パーセントである溶媒混合物）を含み得る。
【００７４】
この組成物は、式（Ｉ）の芳香族化合物、アルカン、有機半導体、及び所望によるポリマーを、任意の順序で合わせることにより調製することができる。例えば、式（Ｉ）の芳香族化合物をアルカンと組み合わせて溶媒混合物を調製し、結果として得られた溶媒混合物を次に有機半導体及び任意のポリマーと組み合わせることができる。組成物に、所望によるポリマーが含まれる場合、このポリマーは無希釈のポリマー、任意の好適な有機溶媒に溶解したポリマー溶液、任意の好適な有機溶媒に分散したポリマー分散液、又はこれらの組み合わせとして加えることができる。
【００７５】
幾つかの実施形態では、溶媒混合物を調製し、次に有機半導体及び所望によるポリマーを、室温（例えば約２０〜３０℃）で、攪拌、振盪、又は振り混ぜによって合わせられる。別の実施形態では、溶媒混合物を調製し、有機半導体及び所望によるポリマーを合わせてから、攪拌、振盪、又は振り混ぜながら室温より高い温度に加熱することによって調製される。この加熱は不活性雰囲気（例えば、２１パーセント未満の酸素、１５パーセント未満の酸素、１０パーセント未満の酸素、５パーセント未満の酸素、１パーセント未満の酸素、又は０．１パーセント未満の酸素を有する雰囲気）の下で行うことができる。結果として得られた組成物は、使用まで暗所に保管することができる。
【００７６】
別の態様では、半導体デバイスの製造方法が提供される。この方法には、（ａ）溶媒混合物と、（ｂ）その溶媒混合物に、組成物重量に対して０．１重量パーセント以上の量溶解した有機半導体材料とを含む組成物を提供することが含まれる。溶媒混合物には、（ｉ）溶媒混合物の重量に対して１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカン、及び（ｉｉ）溶媒混合物の重量に対して８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する、式（Ｉ）の芳香族化合物、が含まれる。この方法には更に、１つ以上の導電性材料に隣接して、又は１つの絶縁材料に隣接して、この組成物を堆積させることにより、堆積層を形成し、この堆積層から溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントを除去することによって半導体層を形成することが含まれる。
【００７７】
本明細書において、第一層及び第二層を参照したときの用語「隣接して」とは、第一層が第二層にごく近接していることを意味する。この２層は接触していてよく、又は接着層、プライマー層、若しくはその両方などの１層以上の介在層によって分離されていてもよい。多くの実施形態では、第一層が第二層に隣接しているとき、第一層は第二層に接触している。より具体的には、堆積層と結果として得られた半導体層は、１層以上の導電層と接触しているか、又は絶縁材料と接触している。
【００７８】
この方法の１つの実施例では、半導体デバイスは薄膜トランジスタなどのトランジスタである。有機半導体を備えたトランジスタは例えば、米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）、同第２００４／０２２２４１２号（Ｂａｉ ｅｔ ａｌ．）、同第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）、及び同第２００７／０２４９０８７号Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．）に記述されている。トランジスタはしばしば、異なる機能をもたらす異なる材料の複数層を有する。例えば、剛性（例えばシリコンウエハ）又は可撓性（例えばポリ（エチレンナフタレン）又はポリ（エチレンテレフタレート）膜）であり得る基材がしばしば存在する。加えて通常は、ゲート、ソース、及びドレイン電極など、絶縁材料並びに導電性材料が存在する。
【００７９】
トランジスタを製造する方法には、上記の任意の組成物を提供することと、次にその組成物を、ソース電極及びドレイン電極を含んだ構造上に堆積させることとが含まれる。すなわち、組成物はソース電極とドレイン電極両方に隣接して（例えばその上に、又は接触して）堆積される。別の方法としては、この方法は上記の任意の組成物を提供することと、次にその組成物を絶縁層に隣接して（例えばその上に、又は接触して）堆積させることとが含まれる。この組成物を堆積させた後、溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントが除去され、半導体層の形成が結果として得られる。
【００８０】
堆積した層を形成するため、任意の好適な方法を使用することができる。幾つかの実施形態では、この堆積層はインクジェット印刷を用いて形成される（すなわち、インクジェット印刷ヘッドを用いて、導電性材料又は絶縁材料上に組成物が堆積される）。インクジェット印刷方法は、例えば、米国特許出願公開第２００７／０１４６４２６号（Ｎｅｌｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．）に詳しく記述されている。別の実施形態では、この堆積層はナイフコーティング又はスピンコーティングを用いて形成される（すなわち、組成物が導電性材料又は絶縁材料上に適用され、次にナイフコーティングブレードを用いて、又は構造をスピンさせることによってこれを広げ、組成物が全体に分配される）。ナイフコーティング又はスピンコーティングについては、例えば米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌ，ｅｔ ａｌ．）に詳しく記述されている。更に別の実施形態では、堆積層はディップコーティングを用いて形成される（すなわち、構造を組成物の中に浸す）。堆積層を形成する他の好適な方法には、フレキソ印刷、グラビア印刷、及びマイクロピペッティングが挙げられるがこれらに限定されない。堆積層が形成される表面は、ロールから供給することができる（すなわち、組成物は可撓性基材の表面上に堆積させるか、又は、可撓性基材上に堆積された１層以上の他の層の表面上に堆積させることができる）。
【００８１】
堆積層中の溶媒混合物が除去されて、半導体層が形成される。任意の好適な方法を使用して、堆積層中の溶媒混合物を除去する（すなわち乾燥させる）ことができる。多くの実施形態では、この溶媒混合物は蒸発によって除去される。この溶媒混合物に含まれるさまざまな溶媒（例えば式（Ｉ）の芳香族化合物及びアルカン）が、同じ速度又は異なる速度で蒸発し得る。幾つかの実施例では、式（Ｉ）の芳香族化合物が、アルカンよりも速い速度で蒸発し得る。しかしながら別の実施例では、アルカンが、式（Ｉ）の芳香族化合物よりも速い速度で蒸発する。溶媒混合物の少なくとも８０パーセントが除去されて、半導体層を形成する。例えば、溶媒の８５重量パーセント以上、９０重量パーセント以上、９２重量パーセント以上、９５重量パーセント以上、９７重量パーセント以上、９８重量パーセント以上、９９重量パーセント以上、又は９９．５重量パーセント以上が除去される。
【００８２】
溶媒混合物はしばしば、任意の好適な温度で蒸発させることができる。幾つかの方法では、溶媒混合物は室温で（すなわち、堆積工程が実施される部屋又は設備の温度で）蒸発する。別の方法では、溶媒混合物は室温より高い温度で蒸発する。例えば、構造を支える圧盤を、室温より高い温度に加熱することができる。溶媒は、２０℃以上、３０℃以上、４０℃以上、５０℃以上、６０℃以上、７０℃以上、又は８０℃以上の温度で蒸発し得る。溶媒は、１００℃以下、９０℃以下、８０℃以下、７０℃以下、６０℃以下、又は５０℃以下の温度で蒸発し得る。更に他の方法では、溶媒混合物の一部又は多くは室温で蒸発させることができ、残りの溶媒は室温より高い温度で蒸発させることができる。溶媒混合物が室温より高い温度で蒸発する実施形態では、この蒸発は不活性雰囲気（例えば窒素雰囲気）中で実施することができる。
【００８３】
別の方法としては、溶媒混合物は、例えば真空を利用することにより、減圧（すなわち、大気圧より低い圧力）を適用することによって除去できる。溶媒は、溶媒混合物が蒸発する際に使用するため記述されているような任意の好適な温度で除去することができる。
【００８４】
堆積層から溶媒混合物を除去する速度は、結果として得られる半導体層に影響し得る。例えば、除去プロセスが速すぎると、結晶化中に半導体分子の詰まり方の不良が起こりやすくなる。この詰まり方の不良は、半導体層の電気特性に有害となり得る。
【００８５】
組成物は、何百マイクロメートル規模の小さく分離した領域に半導体層を形成するために、又は、大きな面積に広がる半導体層を形成するために、有利なように使用することができる。有機溶媒を含む組成物から半導体層を堆積させるのは、複雑な物理学的プロセスである。組成物と、その組成物を堆積させる表面の、数多くの特性が、形成される半導体層の性能特性に影響を与え得る。これには、組成物の表面張力、組成物と堆積表面との間の界面張力、溶媒混合物の蒸発速度、溶媒蒸発の際に、堆積組成物と表面との間の接触ラインにピン又は後退部分を生じる傾向、組成物の粘度、溶媒混合物に対する有機半導体の溶解度、溶媒混合物中のさまざまな溶媒が蒸発する際の、溶媒混合物に対する有機半導体の過飽和の度合、並びに、形成される有機半導体の晶癖が挙げられる。溶媒混合物中の個々の溶媒の絶対的表面張力及び蒸発速度の両方とも、及びこれらの互いの関係が、半導体層に影響を及ぼし得る。加えて、溶媒混合物が除去されるときの堆積層中のこれら特性の変化も、形成される半導体層の性能特性に影響を与え得る。
【００８６】
理論に束縛されるものではないが、溶媒混合物にアルカンを加えることは、基材上の組成物の接触角を下げる傾向があり、組成物と基材との間の接触ラインのピン固定を低減するのに役立ち得る。アルカンは典型的に、式（Ｉ）の芳香族化合物よりも低い表面張力を有する。アルカン類はしばしば、２０℃において、２８ダイン／ｃｍ未満、２６ダイン／ｃｍ未満、２５ダイン／ｃｍ未満、又は２４ダイン／ｃｍ未満の表面張力を有する。接触ライン上又はその近くで有機半導体の核生成が起こった後、そのより低い接触角と、おそらくは低減されたピン固定が、溶媒が蒸発する際に、基材の面から離れるのではなく、基材に沿って、又は基材の平面上で、有機半導体が結晶化し成長するのに役立ち得る。例えば、薄膜トランジスタの製造においてゲート絶縁体上にこの組成物を堆積させる場合など、基材に隣接する有機半導体の電荷輸送が半導体デバイスの性能に必須である場合、このことは特に重要である。
【００８７】
より具体的には、小型化（例えば１ｍｍ以下の規模）が望ましい場合、式（Ｉ）の芳香族化合物はしばしば、低蒸気圧（例えば２０℃で１０ｍｍＨｇ未満、５ｍｍＨｇ未満、又は２ｍｍＨｇ未満）を有するよう選択される。しかしながら、組成物に含まれる唯一の溶媒が式（Ｉ）の芳香族化合物である場合は、結果として得られる半導体層は不均一になる傾向がある。核生成が堆積層の周囲部分で起こりやすく、半導体結晶がしばしばこの周囲部分で優先的に形成される。加えて、式（Ｉ）の芳香族化合物が比較的高い表面張力（例えば２０℃で３０ダイン／ｃｍ超、３２ダイン／ｃｍ超、又は３４ダイン／ｃｍ超）を有する場合は、半導体材料の結晶成長は、多くの基材上で、面から離れる傾向がある。式（Ｉ）の芳香族化合物を、９〜１６個の炭素原子又は１０〜１２個の炭素原子を有するアルカンと混合すると、堆積層全体にわたって結晶生成が生じ、基材表面に沿って成長する傾向がある。これらのアルカン類はしばしば、２０℃において、２８ダイン／ｃｍ未満、２６ダイン／ｃｍ未満、２５ダイン／ｃｍ未満、又は２４ダイン／ｃｍ未満の表面張力を有する。
【００８８】
加えて、小型化が望ましい場合、溶媒混合物中に含まれるアルカンはしばしば、式（Ｉ）の芳香族化合物の沸点よりも５℃〜３５℃高い沸点を有するよう選択される。この選択により、溶媒が除去される際に組成物中の最適な再循環流（すなわちマランゴニ対流）を生じさせることができ、最適な電気的性能を備えた半導体層の形成をもたらし得る。溶媒混合物中のアルカンの最適量により、組成物と基材との間の接触ラインに当初短時間のピン固定が可能になり得る。この間に、半導体材料の核生成が起こる。溶媒混合物を更に除去すると、接触ラインはしばしば内側に後退し、半導体結晶が核生成部位から内側に成長する。この成長パターンにより、かなり均一な半導体層がもたらされる傾向がある。
【００８９】
幾つかの方法では、この組成物は、最小側方直径が約２ミリメートル以下の堆積を形成する、インクジェット印刷技法又はその他の技法を使用して堆積される。インクジェット印刷技法を使用する堆積に特に好適な幾つかの代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９９重量パーセントのアニソール、１〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９９重量パーセントのアニソール、又は６〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９４重量パーセントのアニソールを含む溶媒混合物が挙げられる。インクジェット印刷技法を使用する堆積に特に好適な他の代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのドデカンと８８〜９９重量パーセントの３，５−ジメチルアニソール、１〜１０重量パーセントのドデカンと９０〜９９重量パーセントの３，５−ジメチルアニソール、３〜１０重量パーセントのドデカンと９０〜９７重量パーセントの３，５−ジメチルアニソール、又は３〜６重量パーセントのドデカンと９４〜９７重量パーセントの３，５−ジメチルアニソールを含む溶媒混合物が挙げられる。インクジェット印刷技法を使用する堆積に特に好適な更に他の代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのウンデカンと８８〜９９重量パーセントのｎ−ブチルベンゼン、１〜１０重量パーセントのウンデカンと９０〜９９重量パーセントのｎ−ブチルベンゼン、３〜１０重量パーセントのウンデカンと９０〜９７重量パーセントのｎ−ブチルベンゼン、又は４〜８重量パーセントのウンデカンと９２〜９６重量パーセントのｎ−ブチルベンゼンが挙げられる。
【００９０】
他の方法では、この組成物は、最小側方直径が約２ミリメートルを超える堆積を形成する、ディップコーティング又はその他の技法などの技法を使用して堆積される。ディップコーティング技法を使用する堆積に特に好適な幾つかの代表的な組成物には、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１２重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン８８〜９９重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物１〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９９重量パーセント、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜１０重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９０〜９６重量パーセント、又は、デカン、ウンデカン、ドデカン、若しくはそれらの混合物４〜８重量パーセントとｎ−ブチルベンゼン９２〜９６重量パーセントが含まれる。その他の代表的な組成物には、１〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９９重量パーセントのアニソール、３〜１２重量パーセントのデカンと８８〜９７重量パーセントのアニソール、１〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９９重量パーセントのアニソール、３〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９７重量パーセントのアニソール、又は６〜１０重量パーセントのデカンと９０〜９４重量パーセントのアニソールを含む溶媒混合物が挙げられる。
【００９１】
堆積層を形成するため組成物を堆積させ、その堆積層から溶媒混合物を除去して半導体層を形成するのに、比較的低温を使用することから、さまざまな種類の基材、導電性材料、及び絶縁材料の使用が可能になる。すなわち、これら他の層のいずれも、典型的に熱に敏感だと見なされる材料で形成することができる。例えば、基材又は他の層のいずれも、可撓性のポリマー材料であり得る。
【００９２】
任意の好ましいアーキテクチャ（例えば、半導体層、接触（ソース及びドレイン電極）、及びゲート電極などの位置に関して）を有するトランジスタが作製され得る。幾つかの実施形態ではトランジスタにはボトムゲート、ボトムコンタクトアーキテクチャが挙げられる。
【００９３】
結果として得られるトランジスタの特性、例えば飽和電界効果移動度（μ）は、組成物を変えることによって変わり得る。飽和電界効果移動度は、ドレイン・ソース間電流（ＩＤＳ）を、ゲート・ソース間電圧バイアス（ＶＧＳ）の関数として、＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で、ドレイン・ソース間電圧バイアス（ＶＤＳ）を−４０Ｖの一定にして測定することにより決定できる。飽和電界効果移動度（μ）は、次の式を用い、ＩＤＳの平方根をＶＧＳに対してプロットした傾きから計算することができる。
【００９４】
ＩＤＳ＝μＷＣ（ＶＧＳ−Ｖｔ）２÷２Ｌ
式中、実施例に記述されているように、Ｃはゲート絶縁体の固有キャパシタンス、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長さ、及びＶｔはしきい電圧である。チャネル幅Ｗ及びチャネル長さＬの単位はしばしば同じ（例えばマイクロメートル）である。
【００９５】
電界効果移動度（μ）は１×１０−５ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−５ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−４ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−４ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−３ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−３ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−２ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、５×１０−２ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、１×１０−１ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上、又は５×１０−１ｃｍ２／Ｖ−ｓであり得る。幾つかの実施形態では、結果として得られたトランジスタの電界効果移動度（μ）が、異なる溶媒又は異なる溶媒混合物を有する組成物から半導体層を形成することによって作製された他のトランジスタ装置よりも高い電界効果移動度を有する。本明細書で記述された組成物から形成され結果として得られた半導体層はしばしば、これまで既知の組成物に比べ、電界効果移動度の改善という点でいっそう好ましい。
【実施例】
【００９６】
別途注記のない限り、すべての試薬及び溶媒は、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．（ミズーリ州セントルイス）から得られたか、又は得ることができる。
別途注記のない限り、組成物の構成成分のパーセンテージは重量パーセントである。
【００９７】
用語「ＤＭＡ」は、３，５−ジメチルアニソールを指す。
用語「ｎｂｂ］はｎ−ブチルベンゼンを指す。
用語「ＰＳ」は、数平均分子量１１２，０００グラム／モル、多分散指数１．０５を有する、アタクチックポリ（スチレン）を指す。このポリ（スチレン）はＰｏｌｙｍｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ．（カナダ・ケベック州ドーヴァル）から入手された。
【００９８】
用語「ＰＳ２」は、５０，０００の数平均分子量、多分散指数１．０６を有する、第二のポリ（スチレン）を指す。このポリ（スチレン）はＡｌｆａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）から入手された。
【００９９】
用語「ＴＩＰＳ」は、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指し、主に米国特許第６，６９０，０２９号（Ａｎｔｈｏｎｙ ｅｔ ａｌ．）の記述に従い調製される。
【０１００】
用語「Ａ−ＤＩＰＳ」は、６，１３−ビス（アリルジイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０１】
用語「ＩＰ−ＤＩＰＳ」は、６，１３−ビス（ジイソプロピル−２−プロペニルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０２】
用語「Ｃ−ＤＩＰＳ」は、６，１３−ビス（シクロプロピルジイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０３】
用語「Ｂ−ＤＩＰＳは、６，１３−ビス（２−ブト−１−エニルジイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンを指す。この化合物は下記に従って調製された。
【０１０４】
用語「ＴＨＦ」はテトラヒドロフランを指す。
用語「ＭｅＯＨ」はメタノールを指す。
用語「ＤＣＭ」はジクロロメタンを指す。
【０１０５】
用語「重合可能なＺｒＯＡｃ」は、重合可能な組成物及び溶媒中に分散している、表面改変されたジルコニアナノ粒子を含む組成物を指す。重合可能なＺｒＯＡｃ組成物の調製は、下記に記述されている。
【０１０６】
用語「硬化したＺｒＯＡｃ」は、重合可能なＺｒＯＡｃ組成物の乾燥及び重合化（すなわち硬化）の結果得られた組成物を指す。
用語「ＣＥ」は、比較実施例を指す。
【０１０７】
重合可能なＺｒＯＡｃ組成物の調製
ジルコニアナノ粒子は、米国特許第７，２４１，４３７号（Ｄａｖｉｄｓｏｎら）の記述に従って、熱水技法を用いて調製された。より具体的には、ジルコニウム塩を含有する第一の供給原料は、最初の熱水処理を施し、ジルコニウム含有中間体及び副生成物を生成した。第二の供給原料は、第一の熱水処理中に生成された酸性の副生成物の少なくとも一部を除去することによって調製された。第二の供給原料に、その後、第二の熱水処理を施し、ジルコニアナノ粒子を含有するジルコニアゾルを形成した。ナノ粒子の寸法は、透過型電子顕微鏡によって測定された。このナノ粒子は、約１．８〜１１．２ナノメートル（ｎｍ）の大きさの範囲であり、平均粒径が４．７ｎｍ、標準偏差は１．３ｎｍであった。ナノ粒子の縦横比は約１〜３．４の範囲であった。
【０１０８】
ジルコニアゾルのジルコニアナノ粒子は、次に３−（メタクリルオキシプロピル）トリメトキシシランで表面改変された。これは、米国特許第７，２６４，８７２号（Ｗａｌｋｅｒ，Ｊｒ．ら）の実施例２に記述されているものに類似のプロセスで、ただしシランを１種類だけ使用して、処理された。このシラン（３−（メタクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン）は、ＧＥ−Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ（コネチカット州ウィルトン）から商標名ＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ−１７４で市販されている。このプロセスにより、表面改変されたジルコニアナノ粒子分散液が得られた。
【０１０９】
表面改変されたジルコニアナノ粒子分散液を、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．（ペンシルバニア州エクストン）から商標名ＳＲ−３６８で市販）及び１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｃｉｂａ（ニューヨーク州タリータウン）から商標名ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４で市販されている光開始剤）、及び溶媒３，５，５−トリメチル−２−シクロヘキサン−１−オン（Ａｌｐｈａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）からイソホロンの名で販売）と合わせた。合わせた材料を、磁気攪拌によって混合した。この混合物を、浴温６５℃及び真空（８００Ｐａ（６ｍｍＨｇ））を使用して、回転蒸発にかけ、水、メチルエチルケトン、及び１−メトキシプロパン−２−オールの選択的除去を確実に実施した。結果として得られた混合物は、約８．５重量パーセントのトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（ＳＲ−３６８）、４０．０重量パーセントの表面改変されたジルコニアナノ粒子、１．５重量パーセントの１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８４）、及び５０．０重量パーセントの３，５，５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オンを含んでいた。結果として得られた混合物は、５０重量パーセントの固形物と、４０重量パーセントの表面改変されたジルコニアナノ粒子を含んでいた。混合物を室温まで冷却し、次いできれいな茶色ガラス瓶に、１．０マイクロメートルのフィルタを通して濾過した。
【０１１０】
Ａ−ＤＩＰＳの調製
ジクロロジイソプロピルシラン（４．００グラム、２１．６ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（２０ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥した２５０ｍＬ丸底フラスコに加えた。このフラスコには乾燥した凝縮器が備えられていた。アリルマグネシウムブロミド（２２．０ｍＬ、２２．０ｍｍｏｌ、ＴＨＦ中１．０Ｍ）を、凝縮器からフラスコに入れ、第一混合物を形成した。第一混合物を６３℃に１２時間加熱し、次に室温まで冷ました。
【０１１１】
トリメチルシリルアセチレン（２．３６グラム、２４．０ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（１２ｍＬ）を、攪拌棒を備えた別の乾燥した１００ｍＬ丸底フラスコに加えた。この１００ｍＬフラスコの反応混合物を０℃に冷却してから、ｎ−ブチルリチウム（９．２ｍＬ、２３ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）を滴下で加えた。次にこれを９０分間攪拌して、第二の混合物を生成した。
【０１１２】
反応混合物の入った２５０ｍＬフラスコを次に０℃まで冷却し、第二の混合物をシリンジから滴下で加えた。合わせた混合物を一晩攪拌した。この合わせた混合物を次に１００ｍＬ飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液に注ぎ、ヘキサンとジエチルエーテル１：１の混合液（１００ｍＬ）で洗った。この有機層を分離し、水層をもう一度５０ｍＬのヘキサンとジエチルエーテル１：１の混合液で抽出した（１００ｍＬ）。この有機層を合わせ、水（５０ｍＬ）及び食塩水（２５ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、回転蒸発で濃縮した。
【０１１３】
生成物をＴＨＦ（５０ｍＬ）中に入れた。Ｋ２ＣＯ３の飽和メタノール溶液（１００ｍＬ）を加えてから２時間攪拌した。水（５０ｍＬ）及びヘキサン（１００ｍＬ）を加え、この有機層を分離した。水層をもう一度抽出し（２０ｍＬヘキサン）、この有機層を合わせた。合わせた有機層を水（２０ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、溶媒を蒸発させた。この生成物をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン及びＤＣＭが５：１）で精製し、１．７グラムの無色の油を得た（９．４ｍｍｏｌ、収率４４パーセント）。生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝５．８７（ｍ，１Ｈ）、４．９４（ｍ，２Ｈ）、２．３９（ｓ，１Ｈ）、１．７０（ｄｔ，Ｊ＝１．４Ｈｚ，８Ｈｚ，２Ｈ）、１．０８（ｓ，１４Ｈ）。これはアリルイソプロピルシリルアセチレンの組成と一貫している。
【０１１４】
上記のアリルジイソプロピルシリルアセチレン（１．６２グラム、９．３６ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（２０ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥した１００ｍＬ丸底フラスコに加え、０℃に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（３．１ｍＬ、７．８ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）を滴下で加え、この溶液を１時間以上放置して温めた。次に、６，１３−ペンタセンキノン（１．２２グラム、３．８９ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を４８時間攪拌した。０．５ｍＬの飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液を加えてこの反応を止め、次にＭｅＯＨ（６０ｍＬ）で希釈して、反応混合物を生成した。
【０１１５】
大きな三角フラスコで、ＭｅＯＨ（６００ｍＬ）、ＳｎＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（２．６０グラム、１１．５ｍｍｏｌ）、及び２５％ＨＣｌ（２．５ｍＬ）を攪拌しながら合わせ、０℃に冷却して第二の溶液を生成した。反応混合物を、この第二の溶液に静かな流れで加え、追加のＭｅＯＨですすいだ。追加の２５％ＨＣｌ（３ｍＬ）を加え、この混合物を２０分間攪拌した。この混合物を冷蔵庫内に１時間置き、次に濾過して、１．３グラムの青緑色の固形物を得た。結果として得られた固形物をごく少量のＤＣＭ（約５ｍＬ）に溶かし、ヘキサン（２００ｍＬ）で希釈して、厚いシリカプラグ上ですすいだ。プラグをヘキサンで洗い流すことにより、過剰なアセチレンを除去した。ヘキサン及びＤＣＭの５：１混合液を使用して、この生成物を溶離した。溶媒を除去して、青い固形物０．５グラムを得た。この固形物を熱いアセトンに溶解させ、熱いうちに濾過して緑色の不純物を除去し、一晩結晶化させた。アセトンからの第二の結晶化により、青い針状物０．３８グラムを得た（０．６２ｍｍｏｌ、収率１６パーセント）。青い針状生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．３（ｓ，４Ｈ）、８．０（ｄｄ，Ｊ＝３．４Ｈｚ，４Ｈ）、７．４（ｄｄ，Ｊ＝３．４Ｈｚ，４Ｈ）、６．３８（ｍ，２Ｈ）、５．１（ｍ，４Ｈ）、２．０（ｍ，４Ｈ）、１．３〜１．４（ｍ，２８Ｈ）。
【０１１６】
ＩＰ−ＤＩＰＳの調製
２−ブロモプロペン（４．３２グラム、３８．６ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（２０ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥２５０ｍＬ丸底フラスコに合わせて入れ、−７８℃に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（１４．８ｍＬ、３７ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）のアリコートを滴下で加えた。攪拌を継続し、温度を１０分間保ち、次にジクロロジイソプロピルシラン（６．８５グラム、３７．０ｍｍｏｌ）を滴下で加えた。混合物を放置して温め、４８時間攪拌して、第一混合物を生成した。
【０１１７】
別の攪拌棒を備えた乾燥した１００ｍＬ丸底フラスコに、トリメチルシリルアセチレン（３．９３グラム、４０．０ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（１０ｍＬ）を合わせて入れ、０℃に冷却した。ｎ−ブチルリチウム（１４．８ｍＬ、３７ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）のアリコートを滴下で加え、攪拌を２時間続けて、第二混合物を生成した。
【０１１８】
第一反応混合物を０℃に冷却した。第二混合物を、シリンジによって第一混合物に加え、攪拌を１２時間続けた。反応フラスコの中身を飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液（１００ｍＬ）に注ぎ、次にヘキサン及びジエチルエーテルの１：１混合液（１００ｍＬ）を加えた。この有機層を分離し、水層をもう一度ヘキサンとジエチルエーテルの１：１混合液（２０ｍＬ）で抽出した。この有機層を合わせ、水（２０ｍＬ）及び食塩水（２０ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、回転蒸発で濃縮した。この反応混合物をＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶かし、Ｋ２ＣＯ３の飽和ＭｅＯＨ溶液を加えた。攪拌を２時間継続した。水（１００ｍＬ）及びヘキサン（１００ｍＬ）を加えた。有機層を分離し、水（２０ｍＬ）で洗い、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、濾過し、回転蒸発で濃縮して、無色の油４．６グラムを得た（２６ｍｍｏｌ、収率７０パーセント）。生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝５．７６（ｍ，１Ｈ）、５．５１（ｍ，１Ｈ）、２．４２（ｓ，１Ｈ）、１．８８（ｓ，３Ｈ）、１．０５（ｍ，１４Ｈ）。これはイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレンの組成と一貫している。
【０１１９】
上記のイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレン（３．００グラム、１６．７ｍｍｏｌ）及び無水ＴＨＦ（１６ｍＬ）を、攪拌棒を備えた乾燥１００ｍＬ丸底フラスコに合わせて入れた。フラスコを０℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム（５．６ｍＬ、１４ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）を滴下で加えた。攪拌を２時間継続した。６，１３−ペンタセンキノン（１．４グラム、４．６ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を４８時間攪拌した。０．５ｍＬの飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液を加えてこの反応を止め、次にＭｅＯＨ（５０ｍＬ）で希釈して、第一反応混合物を生成した。
【０１２０】
大きな三角フラスコで、ＳｎＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（５．８グラム、２５ｍｍｏｌ）をＭｅＯＨ（８００ｍＬ）に溶かし、２５％ＨＣｌ（５ｍＬ）を加えて、第二混合物を生成した。この第二混合物を０℃に冷却した後、第一反応混合物を静かな流れで加え、２０分間攪拌した。結果として得られた混合物を冷蔵庫に１時間入れてから、濾過し、青緑色の固形物を得た。この青緑色の固形物をごく少量のＤＣＭ（約５ｍＬ）に溶かし、ヘキサン（２００ｍＬ）で希釈して、厚いシリカプラグ上ですすいだ。ヘキサンを使って過剰なアセチレンを洗い流し、この生成物をヘキサンとＤＣＭの５：１混合液を使用して溶離した。溶媒を除去し、青い固形物１．３５グラムを得た。アセトン（約４００ｍＬ）からの再結晶により、青い針状物１．１グラムを得た（１．７４ｍｍｏｌ、収率３８パーセント）。青い針状生成物の分析により、次のデータを得た。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．３（ｓ，４Ｈ）、８．０（ｄｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，４Ｈ）、７．４（ｄｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，４Ｈ）、５．９（ｂｍ，２Ｈ）、５．８（ｂｍ，２Ｈ）、２．１（ｓ，６Ｈ）、１．３〜１．４（ｍ，２８Ｈ）、及びマススペクトル（７０ｅＶ，ＥＩ）ｍ／ｚ ６３４（１００％、Ｍ＋）。
【０１２１】
Ｃ−ＤＩＰＳの調製
この材料は、Ａ−ＤＩＰＳの調製において上に記載したアリルジイソプロピルシリルアセチレンの調製に使用したものと類似の方法を用いて、ただしアリルマグネシウムブロミドの代わりにシクロプロピルマグネシウムブロミドを用いることによって、合成された。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝２．３（ｓ，１Ｈ）、１．１（ｂｒ−ｍ，１４Ｈ）、０．６１（ｍ，２Ｈ）、０．４５（ｍ，２Ｈ）、−０．４４（ｍ，１Ｈ）。
【０１２２】
Ａ−ＤＩＰＳの調製と同様に、ただしアリルジイソプロピルシリルアセチレンの代わりにシクロプロピルジイソプロピルシリルアセチレンを用いることによって、調製を継続した。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．２（ｓ，４Ｈ）、８．０（ｄｄ，Ｊ＝３．２，５．６Ｈｚ，４Ｈ）、７．４（ｄｄ，Ｊ＝３．２，５．６Ｈｚ，４Ｈ）、１．４（ｂｒ−ｍ，２８Ｈ）、０．８５（ｍ，８Ｈ）、−０．２１（ｍ，２Ｈ）。
【０１２３】
Ｂ−ＤＩＰＳの調製
この化合物は、ＩＰ−ＤＩＰＳの調製において上に記載したイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレンの調製に使用したものと類似の方法を用いて、ただし２−リチオ−プロペン（テトラヒドロフラン中、−７８℃で、２−ブロモプロペンをｎ−ＢｕＬｉで処理することによりその場で生成）の代わりに、２−リチオ−１−ブテン（テトラヒドロフラン中、−７８℃で、２−ブロモ−１−ブテンをｎ−ＢｕＬｉで処理することによりその場で生成）を用いることによって、合成された。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝５．７６（ｑ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，１Ｈ）、５．５５（ｑｕｉｎｔ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，１Ｈ）、２．４１（ｓ，１Ｈ）、１．０６（ｂｒ．ｓ，１４Ｈ）、２．１９（ｑ，ｔ，Ｊ＝９．５，１．２Ｈｚ，２Ｈ）、１．１０（ｔ，Ｊ＝９Ｈｚ，３Ｈ）。
【０１２４】
ＩＰ−ＤＩＰＳの調製と同様に、ただしイソプロペニルジイソプロピルシリルアセチレンの代わりに、（１−メチレンプロピル）ジイソプロピルシリルアセチレンを用いることによって、調製を継続した。１Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ＝９．３３（ｓ，４Ｈ），７．９８（ｄｄ，Ｊ＝３．４，６．６Ｈｚ，４Ｈ）、７．４１（ｄｄ，Ｊ＝３．４，６．６Ｈｚ，４Ｈ）、５．９（ｑ，Ｊ＝１Ｈｚ，２Ｈ）、５．８３（ｑｕｉｎｔ，Ｊ＝１Ｈｚ，２Ｈ）、２．１９（ｑ，ｔ，Ｊ＝８，１．１Ｈｚ，４Ｈ）、１．３９（ｂｒ．ｓ，２８Ｈ）、１．２４（ｔ，Ｊ＝８Ｈｚ，６Ｈ）。
【０１２５】
溶媒及び有機半導体の組成物の調製−組成物調製方法Ｉ
ある量の有機半導体と、ある所望量のポリスチレンを、ガラス製バイアル中に秤量し、重さを測定した追加の溶媒を加えて、複数の溶媒を含む組成物の構成及び望ましい溶媒重量比での、望ましい濃度の有機半導体及び所望によるポリスチレンの組成物を調製した。バイアルにキャップをし、アルミホイルで覆って化合物を光から遮断した。このバイアルを、ＩＫＡ ＬＡＢＯＲＴＥＣＨＮＩＫ ＨＳ５０１振盪器（ＩＫＡ Ｗｅｒｋｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ（ドイツ・スタウフェン））に入れ、最低１２時間振盪した。
【０１２６】
溶媒及び有機半導体の組成物の調製−組成物調製方法ＩＩ
ある量の有機半導体と、ある所望量のポリスチレンを、磁気攪拌棒を入れたガラス製バイアル中に秤量し、重さを測定した追加の溶媒を加えて、複数の溶媒を含む組成物の構成及び望ましい溶媒重量比での、望ましい濃度の有機半導体及び所望によるポリスチレンの組成物を調製した。このバイアルにキャップをし、攪拌プレート上に置いて、内容物を攪拌した。バイアルは金属缶で覆い、組成物を光から遮断した。この内容物を最低１２時間攪拌した。
【０１２７】
層状トランジスタ構造の作製
別途注記のない限り、ボトムゲート、ボトムコンタクトアーキテクチャを有するトランジスタが作製された。このようなアーキテクチャは例えば、米国特許出願公開第２００７／０１５８６４３号（Ｖｏｇｅｌら）に記述されている。各トランジスタは、８つの基材のうち１つを用いて作製された。ソース及びドレイン電極は矩形であり、互いに平行で、チャネル長さによって分離された。トランジスタは、別途注記のない限り、１００マイクロメートルのチャネル長さＬを有していた。
【０１２８】
基材Ａは、約５０ミリメートル×約５０ミリメートル×０．７ミリメートルの寸法のガラスであり、片面に厚さ約２００ｎｍのスパッタリングされたアルミニウム層を有する。アルミニウムの上表面は望ましい厚さのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）に陽極酸化され、典型的には約１００ｎｍ（７５Ｖ）であった。乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層（厚さ約３００ナノメートル〜約４００ナノメートル）が陽極酸化表面上に形成された。乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層は、スピンコーティング（加速度４１５回転／分（ＲＰＭ）、最終速度は２０００ＲＰＭで３０秒間）によって、ＺｒＯＡｃ重合可能組成物で陽極酸化アルミナ表面をコーティングし、１００℃のホットプレート上で１０分間加熱し、窒素雰囲気中で１５分間紫外線（すなわち２５４ｎｍ殺菌ランプ）に曝し、更に１００℃のホットプレート上で１０分間加熱することによって、生成された。金のソース電極及び金のドレイン電極は、乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層上に蒸着された（厚さ約２０００オングストローム）。これら電極のパターニングは、シャドーマスクを使用して実施された。
【０１２９】
基材Ｂは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、厚さ１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。金のソース電極及び金のドレイン電極は酸化物層上に厚さ約２０００オングストロームに蒸着された。パターニングはシャドーマスクを使用して実施された。基材Ｂは、使用の直前に酸素プラズマを使用してクリーニングされた。
【０１３０】
基材Ｃは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、厚さ１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。金のソース電極及び金のドレイン電極は酸化物層上に蒸着された。パターニングはシャドーマスクを使用して実施された。基材は酸素プラズマを使用してクリーニングされ、次に１０ミリモルのペンタフルオロチオフェノール（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）から入手）のトルエン溶液に１分間浸した。この基材をトルエンに入れてすすぎ、表面温度が約１１０℃のホットプレート上で約６分間乾燥させた。この基材を約２５分間冷まし、次に１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザンを表面に適用し、約２分間置いてから、４０００ＲＰＭで約２分間スピンコーターを使用した。この基材を一晩ウエハキャリアに保管してから、使用した。
【０１３１】
基材Ｄは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、厚さ１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。金のソース電極及び金のドレイン電極は酸化物層上に蒸着された。パターニングはシャドーマスクを使用して実施された。基材は酸素プラズマを使用してクリーニングされ、次に１０ミリモルのペンタフルオロチオフェノール（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）から入手）のトルエン溶液に１分間浸した。この基材をトルエンに入れてすすぎ、表面温度が約１１０℃のホットプレート上で約６分間乾燥させた。この基材を約４０分間冷ましてから使用した。
【０１３２】
基材Ｅは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームの窒化チタンと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。ウエハは酸素プラズマを用いてクリーニングされた。薄層のチタンと、厚さ約２０００オングストロームの金の層を、熱酸化物上に蒸着し、ソース及びドレイン電極を形成した。パターニングは従来のフォトリソグラフィのリフトオフ手法を使用して実施された。基材は酸素プラズマを使用してクリーニングされ、次に１０ミリモルのペンタフルオロチオフェノールのトルエン溶液に１分間浸した。この基材をトルエンに入れてすすぎ、表面温度が約１１０℃のホットプレート上で約６分間乾燥させた。この基材を約２５分間冷まし、次に１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザンを表面に適用し、約２分間置いてから、４０００ＲＰＭで約２分間スピンコーターを使用した。次にウエハを最低８時間ウエハキャリア内に立てておいてから使用した。
【０１３３】
基材Ｆは、約５０ミリメートル×約５０ミリメートル×約０．７ミリメートルの寸法を有するガラスであり、片面に約２００ｎｍのスパッタリングされたアルミニウム層を有する。アルミニウムの上面を陽極酸化して所望の厚さのＡｌ２Ｏ３とし（典型的には約１００ｎｍ（７５Ｖ））、その陽極酸化表面上に乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃ（厚さ約３００ｎｍ〜４００ｎｍ）の層を有していた。硬化したＺｒＯＡｃの層は、スピンコーティング（加速度４１５ＲＰＭ／ｓ、最終速度は２０００ＲＰＭで３０秒間）によって、ＺｒＯＡｃ重合可能組成物で陽極酸化アルミニウムをコーティングし、１００℃のホットプレート上で１０分間加熱し、窒素雰囲気中で１５分間紫外線（すなわち２５４ｎｍ殺菌ランプ）に曝し、更に１００℃のホットプレート上で１０分間加熱することによって、生成された。銀のソース電極及び銀のドレイン電極は、乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの層上に蒸着された（厚さ約２０００オングストローム）。パターニングは従来のフォトリソグラフィのリフトオフ手法を使用して実施された。
【０１３４】
基材Ｇは、Ｎｏｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州キャンベル）から入手された、熱酸化物を備えたｎ型シリコンウエハであった（シリコン＜１００＞ウエハ、高度にドーピングされたｎ＋（砒素）、固有抵抗０．００５ｏｈｍ−ｃｍ未満、１０００オングストロームの熱酸化物（ＳｉＯ２）がフロント面に供給され、１００オングストロームのＴｉＮと５０００オングストロームのアルミニウムが裏面にコーティングされている）。このウエハは、使用の直前に酸素プラズマを使用してクリーニングされた。
【０１３５】
基材Ｈは、約５０ミリメートル×約５０ミリメートル×約０．７ミリメートルの寸法を有するガラスであり、片面に乾燥かつ硬化したＺｒＯＡｃの薄層（厚さ約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ）を有する。このガラスは、スピンコーティング（加速度４１５ＲＰＭ／ｓ、最終速度は２０００ＲＰＭで３０秒間）によって、ＺｒＯＡｃ重合可能組成物でコーティングされ、１００℃のホットプレート上で１０分間加熱され、窒素雰囲気中で１５分間紫外線（すなわち２５４ｎｍ殺菌ランプ）に曝され、更に１００℃のホットプレート上で１０分間加熱された。
【０１３６】
基材Ｉは、可撓性のポリ（エチレンナフタレート）又はＰＥＴフィルム（ＤｕＰｏｎｔ（デラウェア州ウィルミントン）から商標名ＴＥＯＮＥＸ Ｑ６５ＦＡとして市販）であり、このフィルム上に、ゲート電極層、ゲート絶縁層、並びにソース及びドレイン電極層のインクジェット印刷によって作製された層状のトランジスタ構造アレイが含まれる。このアレイは、８行×１５列のトランジスタ構造（合計１２０個のトランジスタ構造）を含み、このトランジスタ構造は３．０ｍｍピッチである。印刷される層の画像（ゲート電極、ゲート絶縁体、ソース及びドレイン層）はすべて、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐで作成された。全インクジェット印刷の層状トランジスタ構造は、下に詳述するプロセスによって作製された。
【０１３７】
２０．３ｃｍ×２９．２ｃｍ（８”×１１．５”）、厚さ２０３．２マイクロメートル（８ミル）のＰＥＮフィルム片を、二部分から成るステンレススチールの間に固定した。この二部分から成るステンレススチールをＰＥＮフィルムの外辺部でクランプ止めし、これによりステンレススチールがフレームに入ったＰＥＮフィルムをクランプ止めするようにした。このステンレススチールフレームは、プロセス中にＰＥＮフィルムが縮むのを最小限に抑えるのに役立つ。粒子の汚染を減らし、より一貫した表面エネルギーを備えた清浄な表面を提供するために、フレームに入ったＰＥＮフィルムの両側を、純粋エタノールで何度もクリーニングした。クリーニング後、クランプ止めされたフィルムをホットプレートの上に置き、フレームをインクジェット堆積システムのアルミニウム真空テーブル上に置いた。ホットプレートをアルミニウム真空テーブルに取り付け、フレーム内に嵌めた。フレームを、４本のねじでアルミニウム真空テーブルに固定した。クランプ止めされたフィルムがシステム内に配置されたら、上面をもう一度エタノールでクリーニングした。
【０１３８】
Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から商標名ＳＸ３−１２８として市販されているプリントヘッドを、システムに挿入した。堆積システムは、インクジェットプリントヘッドのｘ−ｙ軸方向の精密位置コントロールを有していた。このプリントヘッドは液滴体積１０ｐＬのジェット１２８個を有していた。プリントヘッドに約２０．０ｍＬのインクジェット使用可能な銀導電性インク（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューメキシコ州アルバカーキ）から商標名ＣＡＢＯＴ ＡＧ−ＩＪ−Ｇ−１００−Ｓ１として市販）を充填した。この材料は、バックプレーンのゲート層となった。プリントヘッドをシステム内に装着した後、その高さ及びサーベル角度を調節した。プリントヘッド高さはＰＥＮフィルム表面の上、約１．０ｍｍの位置に調節した。サーベル角度は、望ましい解像度である２７６滴／ｃｍ（７０２滴／インチ（ｄｐｉ））となるように調節した。上記を完了した後、基材の位置を固定した。ステンレススチールフレームの角を、開始点又は原点として使用した。原点から負のｘ及びｙ方向に、２．５４ｃｍ（１．０インチ）のオフセットを設定した。これは、プリントヘッドが導電性インク又はゲート層のパターンの印刷を開始する位置であった。位置固定は、ＤＶＴ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｖｉｓｉｏｎ（Ｌｅｇｅｎｄ ５３０）ＣＣＤカメラで達成された。
【０１３９】
導電性インクの適用の前に、基材を予備収縮させた。各層の熱硬化間のフィルム収縮は、それに続く層の位置固定に影響を与える。この予備収縮プロセスには、フィルムを基材の下側と上側から加熱することが含まれる。下からの加熱は、オンラインのホットプレートでなされた。ホットプレートは１２５℃に設定された。基材の上からの加熱は、５００ワット／インチの赤外線（ＩＲ）ランプで行われた。ホットプレートが１２５℃に達したら、毎秒５．１ｃｍ（毎秒２インチ）の速度、出力レベル１００パーセントで、ＩＲランプを基材の上で５回走査した。このプロセスには２５秒間かかり、基材の最高温度は１４０℃に達し、これは赤外線パイロメーターによって記録された。
【０１４０】
予備収縮プロセスの完了後、基材／圧盤を温度４５℃まで冷まし、銀の導電性インクをＰＥＮフィルム上にインクジェット印刷した。パターニングされた銀の導電性インクが基材上に堆積されたら、４５℃に５．０分間維持し、次にオンラインホットプレート及び赤外線ランプで焼結した。ホットプレートは１２５℃に設定され、ＩＲランプを毎秒５．１ｃｍ（毎秒２．０インチ）の速度、出力レベル１００パーセントで、ＩＲランプをパターニング画像の上で５回走査した。銀をＩＲランプで焼結するには、約２５秒を要した。銀が焼結された後、ホットプレートの温度を１５０℃に設定した。基材をこの温度に１０分間保った。
【０１４１】
全インクジェット印刷の層状トランジスタ構造の製造において、次の層はゲート絶縁層であった。ゲート層を熱硬化させた後、ＳＸ３−１２８プリントヘッドを取り出し、Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から商標名ＳＥ−１２８として市販されているプリントヘッドに交換した。このプリントヘッドは絶縁材料組成物（重合可能なＺｒＯＡｃ組成物）の印刷のために使用された。ＳＥ−１２８プリントヘッドは、１２８個のジェットと、液滴体積３０ピコリットル（ｐＬ）を有していた。高さを基材から約１．０ｍｍの位置に設定し、解像度２７６滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）が得られるようにサーベル角度を設定した。圧盤温度を２６℃に下げた。絶縁層を印刷する前に、パターニングされたゲート層に対する絶縁層の位置固定のため、テスト印刷を実施した。テスト印刷を、ゲート層を印刷した他のテスト印刷と比較した。２つのテスト印刷の測定した差により、絶縁層の印刷がどこから始まるかが判定された。ＣＣＤカメラを利用して、この層の位置固定が実施された。
【０１４２】
位置固定が完了したら、絶縁材料のブランケットコーティングをこのゲート層の上に印刷した。印刷が完了したら、印刷された材料をすぐに乾燥させ、硬化させ、また乾燥させた。第一の乾燥プロセス又は予備焼結は、オンラインホットプレート及びＩＲランプで行われた。ホットプレートが温度７５℃に達したら、印刷された画像の上に、速度２．０インチ／秒及び出力４０パーセントで、ＩＲランプを走査した。このプロセスのＩＲ工程は低温であった。この工程の強度を高めると、絶縁層がかぶってしまい、溶媒のトラップを起こす可能性がある。よって、乾燥のほとんどは、基材下からの熱により行われた。赤外線ランプで試料上を走査した後、圧盤温度を更に１０分間７５℃に維持した。このプロセスの工程を利用して、残存し得る溶媒を除去した。溶媒を除去した後、圧盤温度４５℃で、乾燥した材料を硬化又は架橋させた。これは窒素パージと共に２５０ｎｍ波長のＵＶ殺菌ランプを使用することによって達成された。このプロセスの完了には４０１秒間かかった。最終の乾燥工程又は焼結後は、上述の焼結的同じプロセス工程を使用したが、ただし、ＩＲランプは画像上を２．０インチ／秒の速度、出力１００パーセントで５回走査した。
【０１４３】
絶縁層の完了後、ＳＥ−１２８プリントヘッドをシステムから取り外し、ソース及びドレイン層の堆積のために、ＳＸ３−１２８プリントヘッドに交換した。ソース及びドレイン層は、インクジェット使用可能な銀導電性インク（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューメキシコ州アルバカーキ）から商標名ＣＡＢＯＴ ＡＧ−ＩＪ−Ｇ−１００−Ｓ１として市販）で２回印刷した。プリントヘッドの高さは基材から約１．０ｍｍの高さに調節され、サーベル角度は解像度が２７６滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）となるように設定された。
【０１４４】
第一のソース及びドレイン層の印刷のために、圧盤を４５℃に冷まし、絶縁層について上述したのと同様の方法で位置固定を行った。印刷が完了したら、圧盤温度を６０℃に上げて３０秒間加熱した。これによって、より高い温度で材料が完全に焼結される前に、エッジに沿って銀が焼結された。３０秒後、圧盤温度を１５０℃に上げて１０分間加熱した。
【０１４５】
第二のソース及びドレイン層の印刷のためには、全部の画像又は機能が２回印刷されるわけではない。ドレインラインは１回だけ印刷されたが、ソースパッドは２回印刷された。ソースパッドは、第一層の焼結後の不均一性のため、２回印刷された。圧盤を１５０℃に１０分間設定し、銀を焼結した。チャネル長さ（ソースパッドとドレインラインとの間の距離）は１５０μｍであった。
【０１４６】
半導体の印刷プロセスを開始する前に、圧盤を３０℃まで冷まし、絶縁材料及びソース／ドレインコンタクトに表面処理を適用した。高純度のトルエンを、ピペットを使って、試料全体の表面上に堆積させ、この試料を１．０分間置いた。１．０分間後、エアスプレー缶（Ｕｌｉｎｅ、Ｓ−６７７１）を用いてトルエンを吹き飛ばして除去した。次に、高純度トルエン中の１．０ｍｍｏｌペルフルオロチオフェノール溶液を、試料全体の表面に堆積させ、１．０分間置いた。溶液を、エアスプレー缶を用いて吹き飛ばして除去した。この表面を再び、ペルフルオロチオフェノール溶液で１．０分間処理した。溶液を、エアスプレー缶を用いて吹き飛ばして除去した。最後の段階で、高純度のトルエンを基材の表面全体に堆積させ、２０秒間置いた。２０秒後、エアスプレー缶を用いてトルエンを吹き飛ばして除去した。
【０１４７】
インクジェット印刷によるトランジスタの作製−半導体堆積方法Ｉ
組成物は、インクジェットプリンタ（Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から商標名ＤＩＭＡＴＩＸ ２８００シリーズとして市販）を使用して、３つの印刷パターンのうち１つで層状トランジスタ構造に堆積され、このそれぞれが個々の液滴体積１０ピコリットルであった。組成物は、インクジェットカートリッジ（Ｆｕｊｉｆｉｌｍ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンタクララ）から販売されているモデルＮｏ．ＤＭＣＬＣＰ−１１６１０）に搭載される際に、０．２マイクロメートルのフィルタを通過した。このインクジェットヘッドと、層状トランジスタ構造が置かれる圧盤は、約３０℃の温度に維持された。インクジェットヘッドから基材までの距離は約１ミリメートルであった。プリントパターン１について、組成物５２滴が、各トランジスタの１３×４滴マトリックス内（液滴の中心間間隔は４０マイクロメートル）に堆積された。プリントパターン２について、組成物９９滴が、各トランジスタの１１×９滴マトリックス内（液滴の中心間間隔は４０マイクロメートル）に堆積された。プリントパターン３について、組成物１２１滴が、各トランジスタの１１×１１滴マトリックス内（液滴の中心間間隔は３０マイクロメートル）に堆積された。Ｘ滴がチャネル幅と同じ意味（例えば方向）になり、Ｙ滴がチャネル長さと同じ意味になるように、これらのさまざまなＸ×Ｙ液滴マトリックスが堆積された。各組成物は、基材の印刷中に圧盤上で３０℃で乾燥され、次に印刷が完了した後、室温で乾燥された。移動度は、組成物が堆積されてから約１〜２４時間後に測定された。
【０１４８】
インクジェット印刷によるトランジスタの作製−半導体堆積方法ＩＩ
全インクジェットプロセスによって形成された層状トランジスタ構造を含むＰＥＮフィルムである基材Ｉ上に、下記の方法によって組成物を堆積した。
【０１４９】
「層状トランジスタ構造の作製」に記述の通り、基材Ｉの表面処理を完了後、ＳＸ３−１２８プリントヘッドををシステムから取り出し、ＳＥ−１２８プリントヘッドに交換した。このプリントヘッドを、半導体層を形成するための半導体組成物で充填した。ＳＥ−１２８プリントヘッドは１２８個のジェットと、個々の液滴体積３０ピコリットル（ｐＬ）を有していた。高さを基材から約１．０ｍｍの位置に設定し、解像度２７６滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）が得られるようにサーベル角度を設定した。基材Ｉの他の層で前に述べたようにして、半導体層の位置固定を完了した。
【０１５０】
半導体組成物の堆積の前に、表面処理後に基材上に残っている可能性がある溶媒（トルエン）を除去するため、予熱工程を実施した。この予熱工程は、オンライン赤外線ランプを２．０ｉｎ／ｓｅｃの速度、出力８０パーセントで６回通過させることによって完了した。完了後、圧盤を３０℃まで冷ました。
【０１５１】
Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐで作成した図１に示すビットマップ画像によって画定されたプリントパターンで、半導体組成物を基材Ｉ上に堆積させた。ビットマップ画像の各ビット又はピクセルは、解像度２７６液滴／ｃｍ（７０２ｄｐｉ）によって、約３６マイクロメートル×３６マイクロメートルの領域を示す。図１の暗色ビットは、半導体組成物１滴（３０ｐＬ）の堆積を示す。明色ビットは、その位置で半導体堆積が起こらないことを示す。合計４４滴の半導体組成物が、各トランジスタ構造に堆積された。ビットマップに画定されているパターンの長手方向長さに走っているプリントパターンの中心線を、チャネル幅の同じ方向に走っている中心線で、薄膜トランジスタの中心線上に合わせた。すなわち、プリントパターンの中心線は、ソース電極とドレイン電極の中央に配置された。
【０１５２】
ディップコーティングによるトランジスタの作製−半導体堆積方法ＩＩＩ
全ディップコーティングは基材Ｇを使用した。これを、プラズマクリーニングシステム（Ｙｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州リバモア）から販売されているモデルＹＥＳ−Ｇ１０００）で、出力設定５００ワット、酸素圧約２６．７Ｐａ（２００ｍＴｏｒｒ）を用いて、３分間処理した。各半導体溶液を、孔径０．２マイクロメートル、直径２５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルタ（Ｐａｌｌ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ニューヨーク州イーストヒルズ）からＡＣＲＯＤＩＳＣ ＣＲの商標名で市販）で濾過し、次にディップコーティングタンク（およそ幅５０ｍｍ、深さ５ｍｍ、高さ３０ｍｍ）に入れた。各基材試料を、ディップコーティング装置（Ｎｉｍａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ．（英国・コベントリー）から商標名ＮＩＭＡ Ｄ１Ｌとして市販）を使用して、毎分３ミリメートルの引き上げ速度で浸した。各溶液を約５ｍＬ使用した。各試料を室温で乾燥した。コーティング後、基材のＳｉＯ２表面上に長い結晶が現れ、これは典型的に、ディップ軸に対して平行の向きであった。すなわち、結晶の長手方向が、ディップ方向と同じ方向に向いていた。金のソース電極及びドレイン電極（厚さ約８００〜１０００オングストローム）を、加熱蒸発器を用いて、シャドーマスクを通して蒸着させ、これによりボトムゲート、トップコンタクト構造のトランジスタを形成した。ソース及びドレイン電極は、電極の長手方向（チャネル幅）がディップ軸方向に直角になるように向けられた。ソース及びドレインコンタクトは、トランジスタ幅が約１０００マイクロメートル、チャネル長さが約１００マイクロメートルになるような大きさにされた。
【０１５３】
移動度試験方法Ｉ
２台のソースメジャーユニット（モデル２４００、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．（オハイオ州クリーブランド））を用いて空気中で飽和電界効果移動度（μ）が測定された。この装置はＳ−１１６０シリーズプローブステーション上に置かれ、Ｓ−７２５−ＰＲＭマニピュレーター（両方ともＳｉｇｎａｔｏｎｅ Ｃｏｒｐ．（カリフォルニア州ギルロイ）を使用してプローブが接続された。ドレイン・ソース間バイアス電圧（ＶＤＳ）を−４０Ｖに維持し、ゲート・ソース間バイアス（ＶＧＳ）を＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で１Ｖ刻みで増加させた。ドレイン・ソース間電圧バイアス（ＶＤＳ）を一定の−４０Ｖに維持し、ゲート・ソース間電圧バイアス（ＶＧＳ）の＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲での関数として、ドレイン・ソース間電流（ＩＤＳ）が測定された。飽和電界効果移動度（μ）は、次の式を使用し、ＩＤＳの平方根をＶＧＳに対してプロットし、直線部分の傾きから算出された。
【０１５４】
ＩＤＳ＝μＷＣ（ＶＧＳ−Ｖｔ）２÷２Ｌ
式中、Ｃはゲート絶縁体の固有キャパシタンス、Ｗはチャネル幅、及びＬはチャネル長さである。基材Ｅを使用して作製された一部のトランジスタ試料については、ゲート・ソース間バイアス（ＶＧＳ）を、＋２０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で１．２Ｖ刻みで変えた。
【０１５５】
ＩＤＳの平方根対ＶＧＳの曲線プロットを用い、直線適合のＸ軸補外を、閾値電圧（Ｖｔ）とした。更に、ＩＤＳ（対数スケールを用いる）をＶＧＳの関数としてプロットして曲線を得て、Ｖｔを含む曲線部分に沿って直線の適合線を引いたこの線の傾きの逆数は、閾値下の傾き（Ｓ）であった。オン／オフ比を、ＩＤＳ−ＶＧＳ曲線のドレイン電流（ＩＤＳ）の最小値と最大値との差とした。
【０１５６】
移動度試験方法ＩＩ
各試料の平均移動度が、２台のソースメジャーユニット（モデル２４００、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．（オハイオ州クリーブランド））を用いて、空気中、周辺光のもとで測定された。この装置はＳ−１１６０シリーズプローブステーション上に置かれ、Ｓ−７２５−ＰＲＭマニピュレーター（両方ともＳｉｇｎａｔｏｎｅ Ｃｏｒｐ．（カリフォルニア州ギルロイ）を使用してプローブが接続された。ドレイン・ソース間バイアス電圧（ＶＤＳ）を−４０Ｖに維持し、ゲート・ソース間バイアス（ＶＧＳ）を＋１０Ｖ〜−４０Ｖの範囲で１Ｖ刻みで増加させた。平均移動度は、各基材について１０個のトランジスタの測定値から計算される。
【０１５７】
ディップコーティングは必ずしも基材を完全に覆わないため、デバイスの「有効チャネル幅」が測定された。乾燥した半導体組成物で覆われた基材表面の割合が次の手順で測定された。（ｉ）高倍率（１００Ｘ）で基材のデジタル写真を３枚撮影し、（ｉｉ）写真編集ソフトウェア（Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．（カリフォルニア州サンホゼ）から商標名ＰＨＯＴＯＳＨＯＰ ＣＳ３として市販）を使用して、Ｌ，ａ，ｂ色座標で均一黒色（０，０，０）である曝露基材の領域を識別及びレンダリングし、（ｉｉｉ）写真編集ソフトウェアのヒストグラム機能を使用して、明度（Ｌ）＜１５のパーセンテージを識別し、（ｉｖ）３枚の写真の結果を平均して、基材の表面カバレージについての値を得た。表面カバレージの値を使用して、ＴＦＴの有効チャネル幅を計算し、この有効チャネル幅を使用して、電荷キャリア移動度を計算した。有効チャネル幅を計算するには、次の式を使用した。
【０１５８】
【数１】
【０１５９】
式中、Ｗｅｆｆは有効チャネル幅、Ｗｄｅｐはソース及びドレインコンタクトの長さ（堆積したもの）、及びＣｏｖは表面カバレージ（パーセント単位）である。例えば、ソース及びドレイン電極が長さ１０００マイクロメートル、表面カバレージが８０パーセントの場合、有効チャネル幅は８００マイクロメートルとなる。
【０１６０】
次の式を用いて、ドレイン電流の平方根をＶＧＳに対してプロットし、その傾き（ｍ）から飽和電界効果移動度（μ）が計算された。
【０１６１】
【数２】
【０１６２】
式中、Ｃはゲート絶縁体の固有キャパシタンス、Ｗは有効チャネル幅、及びＬはチャネル長さである。各資料の移動度は、測定範囲にわたって観察された最高の移動度であった。
【０１６３】
移動度試験方法ＩＩＩ
移動度試験方法ＩＩと同じ方法で、ただしゲート・ソース間（ＶＧＳ）バイアスを、＋５Ｖ〜−４０Ｖの範囲で、５１段階の等しい刻み段階で変えた。
【０１６４】
表１〜５及び７〜１１で、１つの表に記載された組成物はすべて、全く同じ基材試料上にインクジェット印刷された。すなわち、その表のある組成物が１つの基材試料上にインクジェット印刷されていなければ、その表の他の組成物は、同じタイプ及び表面処理の別の基材試料上にインクジェット印刷された。表６には、４つの基材タイプが記載されている。同じタイプの基材を記載した実施例については、組成物は全く同じ基材試料上にインクジェット印刷された。
【０１６５】
実施例１及び比較例１
実施例１及び比較例１については、９１／９のアニソール／デカン中、１．８重量パーセントのＴＩＰＳ、及びアニソール中２．０重量パーセントのＴＩＰＳがそれぞれ、組成物調製方法Ｉによって調製された。各組成物を、基材Ｈの硬化したＺｒＯＡｃ絶縁層上に堆積させた。これは、典型的な実験用使い捨てガラスピペットで、該当の組成物の少量をとり、バルブを押してピペットから事実上すべての組成物を押し出してその組成物を保持するバイアルに戻し、次に繰り返しバルブを押して、ピペットの壁に残る少量の組成物を追い出し、硬化したＺｒＯＡｃ絶縁層上に載せた。組成物と基材は両方とも室温であった。このプロセスで、絶縁体上に堆積した組成物の小さな液滴又は「ミスト」が生じた。この組成物を２０分以上乾燥させ、このスライドをＯｌｙｍｐｕｓ ＭＸ５０光学顕微鏡の微分干渉コントラスト（ＤＩＣ）モードで観察した。アニソール中２．０重量パーセントのＴＩＰＳ、及び９１／９のアニソール／デカン中１．８重量パーセントのＴＩＰＳから形成された半導体堆積の光学顕微鏡写真をそれぞれ図２及び図３に示す。
【０１６６】
アニソールから堆積したＴＩＰＳは、絶縁体を均一に覆わなかった。比較的大きな結晶が、組成物で元々覆われていた領域の小さな部分だけを覆って形成された。組成物は、基材上でピン固定が生じたと見られる。すなわち、組成物と基材との間の接触ラインの位置が、アニソールが蒸発しても同じ位置に維持された。アニソールは比較的ゆっくりと蒸発し、液滴の外周部は同じ位置でピン固定されたため、比較的大きな結晶が形成された。すべての結晶が、絶縁層に対して平らになっているわけではなかった。むしろ、多くの結晶は絶縁層の面から離れて成長した。乾燥プロセスのある時点で、組成物は外周部の少なくとも一部に沿ってピン固定から開放され、接触ラインが内側に移動し、組成物と基材との間の界面張力によって定まる新しい平衡位置が画定された。この組成物が再び、新しい位置でピン固定され、結晶が更に成長した。よって、結晶は液滴の最初の外周に沿い、及び、接触ラインがピン固定された位置を表わす線に沿って、堆積された。また、結晶の線の一部は、ピン固定された接触ラインの位置を表わしていない可能性もある。しかしながらむしろ、ピン固定された接触ラインが不安定になって内側に後退し始め、このピン固定された線に沿って成長した結晶の一部が離脱して、後退する溶液によって運ばれ、基材上に再堆積したときに、これらが形成された。アニソール中ＴＩＰＳ溶液は、基材上でピン固定されると見られ、これによりＴＩＰＳ結晶による基材のカバレージが不十分となる。
【０１６７】
組成物にデカンを加えて９１／９のアニソール／デカン溶媒混合物を提供すると、絶縁層上のＴＩＰＳ堆積のモルホロジーが劇的に変化した。ＴＩＰＳは、液滴で覆われたほぼ全表面を覆う、良好に画定された結晶として堆積した。デカンの追加により、組成物が基材上にピン固定される傾向が低下し、また基材に対する組成物の接触角も低減したと見られる。結晶は、基材から離れずに、基材に沿って成長する傾向にあった。デカンの追加により、溶媒が蒸発する際に組成物内に再循環流（すなわちマランゴニ対流）も生じた可能性がある。この再循環流も、モルホロジー改善に寄与した可能性がある。
【０１６８】
実施例２〜４及び比較例２〜３
実施例２〜４及び比較例２〜３については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｅ上にＴＩＰＳ組成物を堆積させることによって作製された。ＴＩＰＳの濃度、ＰＳの濃度、溶媒、及び溶媒の相対量は、表１に示されている。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１に示されている。
【０１６９】
【表１】
【０１７０】
実施例５〜８及び比較例４
実施例５〜８及び比較例４については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表２に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表２に示されている。
【０１７１】
【表２】
【０１７２】
実施例９
実施例９では、９１重量パーセントのアニソールと９重量パーセントのデカンの重さを量った混合物を、組成物調製方法Ｉによる十分量のＴＩＰＳ及び十分量のＰＳ２と合わせて、１．８重量パーセントのＴＩＰＳ及び１．８重量パーセントのＰＳ２を含む組成物を供給した。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。チャネル長さは３０マイクロメートルであった。平均移動度は、移動度試験方法Ｉによって、４．６７×１０−２ｃｍ２／Ｖ−ｓと測定された。
【０１７３】
実施例１０〜１３
実施例１０〜１３については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。組成物中に使用した溶媒混合物を、表３に示す。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表３に示されている。
【０１７４】
【表３】
【０１７５】
実施例１４〜１６
実施例１４〜１６については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。組成物中に含まれた溶媒混合物を、表４に示す。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表４に示されている。
【０１７６】
【表４】
【０１７７】
実施例１７〜１８及び比較例５〜８
実施例１７〜１８については、組成物は組成物調製方法Ｉによって調製された。比較例５〜８については、１体積のドデカンと３体積のクロロベンゼンをバイアルに加え、内容物を攪拌して、７５体積パーセントのクロロベンゼン及び２５体積パーセントのドデカンからなる溶媒混合物が調製された。この溶媒混合物を、組成物調製方法Ｉによる組成物調製に使用した。この使用した溶媒混合物は、表５に示されている。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。実施例１７及び比較例５〜６については、トランジスタチャネル長さは１００マイクロメートルであった。実施例１８及び比較例７〜８については、トランジスタチャネル長さは３０マイクロメートルであった。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表５に示されている。
【０１７８】
【表５】
【０１７９】
実施例１９〜２２及び比較例９〜１０
実施例１９〜２２及び比較例９〜１０については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。実施例１９〜２２に使用された組成物は、９１／９のアニソール／デカン中、１．８重量パーセントのＴＩＰＳ及び０．９重量パーセントのＰＳを含んでいた。比較例９及び比較例１０に使用された組成物は、アニソール中、２．０重量パーセントのＴＩＰＳ及び１．０重量パーセントのＰＳを含んでいた。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン１で基材上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表６に示されている。
【０１８０】
【表６】
【０１８１】
実施例２３〜２７及び比較例１１
実施例２３〜２７及び比較例１１については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表７に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表７に示されている。
【０１８２】
【表７】
【０１８３】
実施例２８〜３３
実施例２８〜３３については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒混合物を、表８に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表８に示されている。
【０１８４】
【表８】
【０１８５】
実施例３４〜３７及び比較例１２
実施例３４〜３７及び比較例１２については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。組成物に含まれたＴＩＰＳの量、ＰＳの量、及び溶媒又は溶媒混合物を、表９に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｆ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表９に示されている。
【０１８６】
【表９】
【０１８７】
実施例３８〜３９及び比較例１３〜１４
実施例３８〜３９及び比較例１３〜１４については、組成物調製方法Ｉによって組成物が調製された。組成物に含まれたＴＩＰＳの量、ＰＳの量、及び溶媒又は溶媒混合物を、表１０に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン２で基材Ｆ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１０に示されている。
【０１８８】
【表１０】
【０１８９】
実施例４０及び比較例１５
実施例４０及び比較例１５については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法ＩＩに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表１１に示す。トランジスタは、半導体堆積方法ＩＩを用い、基材Ｉ（ＰＥＮフィルム上に全インクジェット印刷された層状トランジスタ構造）上に組成物を堆積させて作製された。チャネル長さは１５０マイクロメートルであった。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１１に示されている。
【０１９０】
【表１１】
【０１９１】
実施例４１〜４５及び比較例１６〜１８
実施例４１〜４５及び比較例１６〜１８それぞれについては、１．８〜２．０重量パーセントの半導体の組成物が、組成物調製方法ＩＩによって調製された。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表１２に示す。トランジスタは、半導体堆積方法ＩＩＩに記述されたディップコーティングを使用して、基材Ｇ上に半導体組成物を堆積させることによって作製された。各試料の平均移動度は、移動度試験方法ＩＩによって測定され、そのデータを表１２に示す。
【０１９２】
【表１２】
【０１９３】
実施例４６〜５０及び比較例１９
実施例４６〜５０及び比較例１９については、１．８重量パーセントのＴＩＰＳと０．９重量パーセントのＰＳを、組成物調製方法Ｉに従って調製した。組成物中に含まれた溶媒又は溶媒混合物を、表１３に示す。トランジスタは、半導体堆積方法Ｉを用いてプリントパターン３で基材Ｅ上に組成物を堆積させることによって作製された。移動度試験方法Ｉによって平均移動度が測定され、そのデータが表１３に示されている。
【０１９４】
【表１３】
【０１９５】
実施例５１〜５３及び比較例２０
実施例５１〜５３及び比較例２０については、半導体堆積方法ＩＩＩに従い、ディップコーティングによって試料が作製された。各実施例及び比較例の半導体溶液は、表１４に示す溶媒系中、１．８〜２．０重量パーセントのＴＩＰＳ溶液であった。これらの溶液は、組成物調製方法ＩＩによって調製された。移動度は移動度試験方法ＩＩＩに従って計算された。
【０１９６】
【表１４】
【０１９７】
実施例５４〜５６及び比較例２１
実施例５４〜５６及び比較例２１については、半導体堆積方法ＩＩＩに従い、ディップコーティングによって試料が作製された。各実施例及び比較例の半導体溶液は、表１５に示す溶媒系中、１．８〜２．０重量パーセントのＴＩＰＳ溶液であった。これらの溶液は、組成物調製方法ＩＩによって調製された。移動度は移動度試験方法ＩＩＩに従って計算された。
【０１９８】
【表１５】
【０１９９】
実施例５７〜５９及び比較例２２
実施例５７〜５９及び比較例２２については、半導体堆積方法ＩＩＩに従い、ディップコーティングによって試料が作製された。各実施例及び比較例の半導体溶液は、表１６に示す溶媒混合物中、１．８〜２．０重量パーセントのＡ−ＤＩＰＳ溶液であった。これらの溶液は、組成物調製方法ＩＩによって調製された。各実施例及び比較例で使用されたアルカンは、デカンであった。移動度は移動度試験方法ＩＩＩに従って計算された。
【０２００】
【表１６】
【０２０１】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されると意図する本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成物であって、
ａ）溶媒混合物であって、
ｉ）前記溶媒混合物の重量に対して、１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンと、
ｉｉ）式（Ｉ）
【化１】
で表わされ、式中、
Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環であり、
各Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択され、
ｎは０〜５の範囲の整数であり、該溶媒混合物の重量に対して、８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する芳香族化合物を含む、溶媒混合物、及び、
ｂ）前記組成物の合計重量に対して、０．１重量パーセント以上の量で前記溶媒混合物に溶解している有機半導体材料と、
を含む、組成物。
【請求項２】
Ｒａが１〜１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、アニソール、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、２，５−ジメチルアニソール、２，６−ジメチルアニソール、３，４−ジメチルアニソール、３，５−ジメチルアニソール、２−クロロアニソール、３−クロロアニソール、４−クロロアニソール、１，２−ジメトキシベンゼン、又はこれらの混合物を含む、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、又はこれらの混合物を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
Ｒａが１〜１０個の炭素原子を有するアルキルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、イソプロピルトルエン、ｎ−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）、メシチレン、テトラヒドロナフタレン、又はこれらの混合物を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、ｎ−ブチルベンゼン、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記アルカンが９〜１３個の炭素原子を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
前記アルカンがデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記溶媒混合物が、式（Ｉ）の芳香族化合物を８８〜９９重量パーセント、及びアルカンを１〜１２重量パーセント含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
組成物であって、
ａ）溶媒混合物であって
ｉ）前記溶媒混合物の重量に対して、１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンと、
ｉｉ）式（Ｉ）
【化２】
で表わされ、式中、
Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環であり、
各Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択され、
ｎは０〜５の範囲の整数であり、前記溶媒混合物の重量に対して、８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する芳香族化合物、を含む溶媒混合物、及び、
ｂ）前記組成物の合計重量に対して、０．１重量パーセント以上の量で、前記溶媒混合物に溶解している式（ＩＩ）の有機半導体材料であって、
【化３】
式中、
各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択され、
各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択され、
各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアリールから選択され、
置換アルキル又は置換ヘテロアルキルは、少なくとも１つのアリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、
置換アルケニル又は置換アルキニルは、少なくとも１つのアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、かつ、
置換アリール又は置換ヘテロアリールは、少なくとも１つのアルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、アルコキシ基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換されている、有機半導体材料と、
を含む、組成物。
【請求項１２】
Ｒｃが式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基である、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記有機半導体が、式（ＩＶ）〜（Ｘ）の化合物
【化４】
【化５】
から選択される、請求項１１又は１２に記載の組成物。
【請求項１４】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物がアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物を含み、前記アルカンがデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記溶媒混合物が、式（Ｉ）の芳香族化合物を８８〜９９重量パーセント、及びアルカンを１〜１２重量パーセント含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１６】
半導体デバイスの製造方法であって、
組成物を提供する工程であって、
ａ）溶媒混合物であって、
ｉ）前記溶媒混合物の重量に対して、１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンと、
ｉｉ）式（Ｉ）
【化６】
で表わされ、式中、
Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環であり、
各Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択され、
ｎは０〜５の範囲の整数であり、前記溶媒混合物の重量に対して、８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する芳香族化合物と、を含む、溶媒混合物と、
ｂ）前記組成物の合計重量に対し、０．１重量パーセント以上の量で前記溶媒混合物に溶解している、有機半導体材料と、を含む、組成物を提供する工程と、
導電性材料に隣接して、又は誘電性材料に隣接して、前記組成物を堆積させて、堆積層を形成する工程と、
前記溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントを前記堆積層から除去して半導体層を形成する工程と、
を含む、方法。
【請求項１７】
前記有機半導体が式（ＩＩ）
【化７】
のものであり、式中、
各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択され、
各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択され、
各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアルキルから選択され、
置換アルキル又は置換ヘテロアルキルは、少なくとも１つのアリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、
置換アルケニル又は置換アルキニルは、少なくとも１つのアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、かつ、
置換アリール又は置換ヘテロアリールは、少なくとも１つのアルキル基、ヘテロアルキル基、アルコキシ基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
Ｒｃが式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物がアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物を含み、前記アルカンがデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物を含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記溶媒混合物が、式（Ｉ）の芳香族化合物を８８〜９９重量パーセント、及びアルカンを１〜１２重量パーセント含む、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記溶媒混合物が、アニソールとデカン、３，５−ジメチルアニソールとドデカン、又はｎ−ブチルベンゼンとウンデカンを含む、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１】
組成物であって、
ａ）溶媒混合物であって、
ｉ）前記溶媒混合物の重量に対して、１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンと、
ｉｉ）式（Ｉ）
【化１】
で表わされ、式中、
Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環であり、
各Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択され、
ｎは０〜５の範囲の整数であり、該溶媒混合物の重量に対して、８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する芳香族化合物を含む、溶媒混合物、及び、
ｂ）前記組成物の合計重量に対して、０．１重量パーセント以上の量で前記溶媒混合物に溶解している有機半導体材料と、
を含む、組成物。
【請求項２】
Ｒａが１〜１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、アニソール、２−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−メチルアニソール、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、２，５−ジメチルアニソール、２，６−ジメチルアニソール、３，４−ジメチルアニソール、３，５−ジメチルアニソール、２−クロロアニソール、３−クロロアニソール、４−クロロアニソール、１，２−ジメトキシベンゼン、又はこれらの混合物を含む、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、又はこれらの混合物を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
Ｒａが１〜１０個の炭素原子を有するアルキルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、イソプロピルトルエン、ｎ−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）、メシチレン、テトラヒドロナフタレン、又はこれらの混合物を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物が、ｎ−ブチルベンゼン、アニソール、３，５−ジメチルアニソール、又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記アルカンが９〜１３個の炭素原子を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
前記アルカンがデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記溶媒混合物が、式（Ｉ）の芳香族化合物を８８〜９９重量パーセント、及びアルカンを１〜１２重量パーセント含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
組成物であって、
ａ）溶媒混合物であって
ｉ）前記溶媒混合物の重量に対して、１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンと、
ｉｉ）式（Ｉ）
【化２】
で表わされ、式中、
Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環であり、
各Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択され、
ｎは０〜５の範囲の整数であり、前記溶媒混合物の重量に対して、８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する芳香族化合物、を含む溶媒混合物、及び、
ｂ）前記組成物の合計重量に対して、０．１重量パーセント以上の量で、前記溶媒混合物に溶解している式（ＩＩ）の有機半導体材料であって、
【化３】
式中、
各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択され、
各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択され、
各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアリールから選択され、
置換アルキル又は置換ヘテロアルキルは、少なくとも１つのアリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、
置換アルケニル又は置換アルキニルは、少なくとも１つのアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、かつ、
置換アリール又は置換ヘテロアリールは、少なくとも１つのアルキル基、アルコキシ基、ヘテロアルキル基、アルコキシ基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換されている、有機半導体材料と、
を含む、組成物。
【請求項１２】
Ｒｃが式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基である、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記有機半導体が、式（ＩＶ）〜（Ｘ）の化合物
【化４】
【化５】
から選択される、請求項１１又は１２に記載の組成物。
【請求項１４】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物がアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物を含み、前記アルカンがデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記溶媒混合物が、式（Ｉ）の芳香族化合物を８８〜９９重量パーセント、及びアルカンを１〜１２重量パーセント含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１６】
半導体デバイスの製造方法であって、
組成物を提供する工程であって、
ａ）溶媒混合物であって、
ｉ）前記溶媒混合物の重量に対して、１〜２０重量パーセントの範囲の量で存在する、６〜１６個の炭素原子を有するアルカンと、
ｉｉ）式（Ｉ）
【化６】
で表わされ、式中、
Ｒａはアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、ヘテロアルコキシ、又は５〜６員の縮合環であり、
各Ｒｂは独立に、アルキル、アルコキシ、又はハロから選択され、
ｎは０〜５の範囲の整数であり、前記溶媒混合物の重量に対して、８０〜９９重量パーセントの範囲の量で存在する芳香族化合物と、を含む、溶媒混合物と、
ｂ）前記組成物の合計重量に対し、０．１重量パーセント以上の量で前記溶媒混合物に溶解している、有機半導体材料と、を含む、組成物を提供する工程と、
導電性材料に隣接して、又は誘電性材料に隣接して、前記組成物を堆積させて、堆積層を形成する工程と、
前記溶媒混合物の少なくとも８０重量パーセントを前記堆積層から除去して半導体層を形成する工程と、
を含む、方法。
【請求項１７】
前記有機半導体が式（ＩＩ）
【化７】
のものであり、式中、
各Ｒｃは独立に、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、フェロセニル、又は式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基から選択され、
各Ｒｄは独立に、水素、未置換若しくは置換アルキル、未置換若しくは置換ヘテロアルキル、未置換若しくは置換アルケニル、未置換若しくは置換アルキニル、未置換若しくは置換アリール、未置換若しくは置換ヘテロアリール、又はアセチルから選択され、
各Ｘは独立に、水素、ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、シアノ、又はヘテロアルキルから選択され、
置換アルキル又は置換ヘテロアルキルは、少なくとも１つのアリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、
置換アルケニル又は置換アルキニルは、少なくとも１つのアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基で置換され、かつ、
置換アリール又は置換ヘテロアリールは、少なくとも１つのアルキル基、ヘテロアルキル基、アルコキシ基、ハロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−ＳｅＨ、又はカルボキシル基で置換されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
Ｒｃが式−Ｓｉ（Ｒｄ）３のシリル基である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
式（Ｉ）の前記芳香族化合物がアニソール、３，５−ジメチルアニソール、ｎ−ブチルベンゼン、又はこれらの混合物を含み、前記アルカンがデカン、ウンデカン、ドデカン、又はこれらの混合物を含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記溶媒混合物が、式（Ｉ）の芳香族化合物を８８〜９９重量パーセント、及びアルカンを１〜１２重量パーセント含む、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記溶媒混合物が、アニソールとデカン、３，５−ジメチルアニソールとドデカン、又はｎ−ブチルベンゼンとウンデカンを含む、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１１−５２５０４４（Ｐ２０１１−５２５０４４Ａ）
【公表日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１３５５４（Ｐ２０１１−５１３５５４）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４５５７１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５１９７８
【国際公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４５５７１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５１９７８
【国際公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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