一种有机半导体材料溶剂退火炉
技术领域
本实用新型属于有机半导体材料加工领域,尤其涉及一种有机半导体材料溶剂退火炉。
背景技术
有机半导体材料由于功能性强、加工制备简单,可以广泛应用于光电材料,并且在越来越多的领域有广泛的应用。然而通常直接使用旋涂法获得的有机半导体材料薄膜性能较差,需要进一步加工优化才能获得更优异的性能,其中溶剂退火就是一种低成本、高效率的方法。溶剂退火为有机半导体材料提供特定的溶剂气氛,从而改变有机分子的分子构成及元素成分,使得有机材料的性能在很大范围内进行调整,其性能更满足于实际应用的要求。然而目前为止没有针对有机薄膜材料溶剂退火处理使用的退火装置,简易的装置对退火程度和退火质量缺乏把握和标准,因而远远不能满足目前的研发和生产要求。因此,为了解决上述技术问题,迫切需要一种专门用于溶剂退火的新型有机半导体溶剂退火炉。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足,提供一种有机半导体材料溶剂退火炉,包括:溶剂退火炉密封盖和溶剂退火炉主体;
所述溶剂退火炉密封盖包括上、下连接的容器密封层和容器固定层,所述容器固定层底侧设置基底固定凹槽;
所述容器密封层外侧周向尺寸≥溶剂退火炉主体外侧周向尺寸,容器固定层的尺寸与退火炉主体内围匹配,达到溶剂退火炉主体和溶剂退火炉密封盖密封效果;
所述溶剂退火炉主体为四个侧板和一个底板围成的立方体,四个侧板中的一个或多个的外表面标有溶剂体积刻度。
样品基底固定在所述基底固定凹槽内,且能在基底固定凹槽内滑动。
沿着样品基底的滑动方向,在所述基底固定凹槽两侧均设置卡条,以固定样品基底。
所述基底固定凹槽尺寸与样品基底尺寸相匹配。
所述基底固定凹槽长度为100mm、135mm、200mm或268mm,所述样品基底尺寸为3寸、4寸、6寸或8寸。
所述侧板高度为30~50mm,所述侧板和底板厚度均为1.5mm。
所述底板长度为120mm、150mm、230mm或270mm,所述容器密封层厚度为3mm,所述容器固定层厚度为3~5mm。
本实用新型的有益效果在于:
本实用新型提供了一种有机半导体材料溶剂退火炉,该装置可以对通过旋涂法获得的沉积于基底表面的有机半导体材料提供溶剂气氛退火,并精确控制退火条件,使有机半导体分子进行进一步的结构调整和自组装从而获得更加优异的半导体电学性能,是一种极具应用价值的有机半导体材料加工制备和后处理装置。并且,本实用新型操作简单、安全,尤其在有机半导体材料实验室研发和工业化生产等方面具有较大商业价值。
附图说明
图1为本实用新型专利一种有机半导体材料溶剂退火炉结构示意图;
图2为本实用新型专利溶剂退火炉密封盖的主视图;
图3为本实用新型专利溶剂退火炉密封盖的仰视图;
其中:
1-溶剂退火炉密封盖,101-容器密封层,102-容器固定层,103-基底固定凹槽,104-卡条, 2-溶剂退火炉主体;
图4为BTBT-C8氯仿溶液旋涂在硅片表面退火前后偏光显微镜照片;
图4a为BTBT-C8氯仿溶液退火前的偏光显微镜照片;
图4b、4c、4d和4e为BTBT-C8氯仿溶液退火后在硅片基底表面形成纳米微晶的偏光显微镜照片。
具体实施方式
本实用新型提供一种有机半导体材料溶剂退火炉,以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
如图1所示,一种有机半导体材料溶剂退火炉,包括:溶剂退火炉密封盖1和溶剂退火炉主体2,溶剂退火炉密封盖1为聚四氟乙烯材料,溶剂退火炉主体2为石英材料。溶剂退火炉密封盖1包括上、下连接的容器密封层101和容器固定层102,容器固定层102底侧设置基底固定凹槽103,如图2、图3所示;容器密封层101外侧周向尺寸≥溶剂退火炉主体2外侧周向尺寸,容器固定层102的尺寸与退火炉主体2内围匹配,达到溶剂退火炉主体2和溶剂退火炉密封盖1密封效果,目的在于当把基底放置于基底固定凹槽,并盖好溶剂退火炉密封盖后,可以防止退火过程中样品基底掉落,影响实验过程;溶剂退火炉主体2为四个侧板和一个底板围成的立方体,四个侧板中的一个或多个的外表面标有溶剂体积刻度,目的是方便实验开始时控制加入溶剂的量,实验过程中观测剩余溶剂的量;样品基底固定在基底固定凹槽103内且能在基底固定凹槽103内滑动,沿着样品基底的滑动方向,基底固定凹槽103两侧均设置卡条 104,以固定样品基底,并且达到密封的效果。
实施例1:
如图1所示,一种有机半导体材料溶剂退火炉,四个侧板高度均为30~50mm,底板长度和宽度均为120mm,四个侧板和一个底板厚度均为1.5mm;容器密封层101厚度为3mm,容器固定层102厚度为3~5mm。
将10mg/mL2,7-二辛基[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩(简称:BTBT-C8)氯仿溶液旋涂在 3寸基底硅片表面,偏光显微镜照片如图4a所示,将硅片正面朝下卡入长度为100mm基底固定凹槽103中,溶剂退火炉主体2中加入5mL氯仿,随后将溶剂退火炉密封盖1的容器固定层102盖入退火炉主体2内,可以将基底硅片卡入基底固定凹槽103中,防止硅片基底掉落,使BTBT-C8分子在室温条件下溶剂退火4h,在硅片基底表面形成形状均一的纳米微晶,偏光显微镜照片如图4b所示。
实施例2:
一种有机半导体材料溶剂退火炉,四个侧板高度均为30~50mm,底板长度和宽度均为150 mm,四个侧板和一个底板厚度均为1.5mm;容器密封层101厚度为3mm,容器固定层102厚度为3~5mm。
将10mg/mL BTBT-C8氯仿溶液旋涂在4寸基底硅片表面,偏光显微镜照片如图4a所示,将硅片正面朝下卡入长度为135mm基底固定凹槽103中,溶剂退火炉主体2中加入5mL氯仿,随后将溶剂退火炉密封盖1的容器固定层102盖入退火炉主体2内,可以将基底硅片卡入基底固定凹槽103中,防止硅片基底掉落,使BTBT-C8分子在室温条件下溶剂退火4h,在硅片基底表面形成形状均一的纳米微晶,偏光显微镜照片如图4c所示。
实施例3:
一种有机半导体材料溶剂退火炉,四个侧板高度均为30~50mm,底板长度和宽度均为230 mm,四个侧板和一个底板厚度均为1.5mm;容器密封层101厚度为3mm,容器固定层102 厚度为3~5mm。
将10mg/mL BTBT-C8氯仿溶液旋涂在6寸基底硅片表面,偏光显微镜照片如图4a所示,将硅片正面朝下卡入长度为200mm基底固定凹槽103中,溶剂退火炉主体2中加入5mL氯仿,随后将溶剂退火炉密封盖1的容器固定层102盖入退火炉主体2内,可以将基底硅片卡入基底固定凹槽103中,防止硅片基底掉落,使BTBT-C8分子在室温条件下溶剂退火4h,在硅片基底表面形成形状均一的纳米微晶,偏光显微镜照片如图4d所示。
实施例4:
一种有机半导体材料溶剂退火炉,四个侧板高度均为30~50mm,底板长度和宽度均为 270mm,四个侧板和一个底板厚度均为1.5mm;容器密封层101厚度为3mm,容器固定层102厚度为3~5mm。
将10mg/mL BTBT-C8氯仿溶液旋涂在8寸基底硅片表面,偏光显微镜照片如图4a所示,将硅片正面朝下卡入长度为268mm基底固定凹槽103中,溶剂退火炉主体2中加入5mL氯仿,随后将溶剂退火炉密封盖1的容器固定层102盖入退火炉主体2内,可以将基底硅片卡入基底固定凹槽103中,防止硅片基底掉落,使BTBT-C8分子在室温条件下溶剂退火4h,在硅片基底表面形成形状均一的纳米微晶,偏光显微镜照片如图4e所示。