鐵電裝置、相互連接件、及其制造方法
【專利摘要】使用摻雜的導(dǎo)電有機(jī)聚合物來形成鐵電裝置的電極或相互連接件。示例性鐵電裝置是包括以下各項的鐵電電容器：基板(101)；布置于所述基板上的第一電極(106)；布置于所述第一電極上并與其接觸的鐵電層(112)；以及布置于所述鐵電層上并與其接觸的第二電極(116)；其中，所述第一電極和第二電極中的至少一個是包含摻雜的導(dǎo)電有機(jī)聚合物，例如摻雜DMSO PEDOT-PSS的有機(jī)電極。
【專利說明】鐵電裝置、相互連接件、及其制造方法
[0001] 相關(guān)申請的引用
[0002] 本申請要求于2012年6月6日提交的美國臨時申請?zhí)?1/656, 135,以及于2012 年9月26日提交的美國臨時申請?zhí)?1/705, 782的權(quán)益，這二者的全部通過引用結(jié)合于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開總體上涉及鐵電裝置和相互連接件以及它們的制造方法，并且，更具體涉 及全有機(jī)鐵電薄膜裝置和相互連接件，以及它們的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 鐵電材料的特征在于在無電場的情況下瞬時極化，在應(yīng)用低于擊穿電場的電場 后，其是可逆的。將鐵電材料用于不同的電子設(shè)備，如，電容器、壓電裝置、光學(xué)調(diào)節(jié)器、存儲 介質(zhì)、存儲設(shè)備等。
[0005] 存儲技術(shù)可以寬泛地分成兩個類別：易失的和不易失的。易失存儲器，如SRAM(靜 態(tài)隨機(jī)存取存儲器）和DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器），當(dāng)去除電源時，失去它們存儲的內(nèi) 容，而基于ROM(僅可讀存儲器）技術(shù)的不易失存儲器則不是。在電腦和其他裝置中廣泛使 用DRAM、SRAM和其他半導(dǎo)體存儲器用于信息的處理和高速存儲。近年來，電可擦除可編程 ROM(EEPROM)以及閃存已經(jīng)引入作為非易失存儲器，其在浮動?xùn)艠O電極中將數(shù)據(jù)存儲為電 荷。在廣泛多樣的商業(yè)和軍用電子設(shè)備和儀器中使用非易失存儲器（NVM)，如手提電話、收 音機(jī)和數(shù)碼相機(jī)。這些電子裝置的市場持續(xù)要求具有低電壓和低功率消耗以及減小的芯片 尺寸的設(shè)備。
[0006] 由于它們的應(yīng)用范圍，例如，智能卡、生物醫(yī)學(xué)傳感器和可折疊天線，柔性電子設(shè) 備近來吸引了相當(dāng)?shù)淖⒁狻閷?shí)現(xiàn)這些應(yīng)用，需要開發(fā)用于數(shù)據(jù)存儲的柔性非易失存儲器 或射頻轉(zhuǎn)發(fā)器（RFID)。至今報道的最柔性的非易失存儲器，其包括有機(jī)材料，是基于小分子 和有機(jī)聚合物，因?yàn)樗鼈儍?yōu)良的機(jī)械彎曲特性。然而，低的結(jié)晶度和因此低的導(dǎo)電率，甚至 與這些類型的材料關(guān)聯(lián)的半導(dǎo)體聚合物，導(dǎo)致多制造裝置的相對低的性能。因此，還存在對 于制造有機(jī)鐵電類裝置和相互連接件的材料和方法的需要。如果這類裝置和相互連接件是 柔性的，這是又一個優(yōu)點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在實(shí)施方式中，鐵電裝置包括：基板；布置于基板上的第一電極；布置于第一電極 上并與其接觸的鐵電層；以及布置于鐵電層上并與其接觸的第二電極，其中，第一電極和第 二電極中的至少一個是包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物的有機(jī)電極。
[0008] 在另一實(shí)施方式中，制造鐵電裝置的方法包括：將第一電極布置于基板上；將鐵 電層布置于第一電極上；以及將第二電極布置于鐵電層上，其中，第一和第二電極中的至少 一個是包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物的有機(jī)電極，并且其中布置有機(jī)電極包括由包含固有導(dǎo)電 聚合物、摻雜劑、和溶劑的組合物形成層；以及從層中除去溶劑以提供電極。
[0009] 在另一實(shí)施方式中，電裝置包含鐵電層和電連接電裝置的至少兩個電組件的相互 連接件，其中，相互連接件包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 下列圖是示例性實(shí)施方式，其中，類似元素類似地編號，以及其中：
[0011] 圖1示出了全有機(jī)鐵電電容器；
[0012] 圖2示出了具有有機(jī)相互連接件的裝置的實(shí)施方式；
[0013] 圖3是在IOHz頻率下極化⑵相對于電場（E)滯后回線（hysteresis loop)測 量的圖解說明。
[0014] 圖4是由獲得自圖3中的滯后回線的矯頑場（coercive field)的正向部分 (positive portion)的圖解說明。
[0015] 圖5是在120MV/m下鐵電電容器的切換特性（switching characteristic)的圖 解說明，具有dP/d(log t)相對于log t(表示相應(yīng)切換時間）的峰值。
[0016] 圖6是用于圖5中的鐵電電容器的殘留極化的圖解說明。
[0017] 圖7是具有用于具有Pt電極、和DMSO摻雜和未摻雜PED0T-PSS電極的設(shè)備的介 電常數(shù)（左軸）和介電損耗（右軸）的介電譜研究的圖解說明。
[0018] 圖8是表明具有Pt電極，PSS電極，和DMSO-摻雜PED0T-PSS電極的P (VDF-TrFE) 膜的相對極化的電疲勞特性的圖解說明。
[0019] 圖9說明了包含具有噴墨印刷圖案的電極的鐵電裝置。
[0020] 圖10是以下各項的頻閃觀測儀飛行圖像：PED0T:PSS單滴形成和釋放（頂部）以 及P(VDF-TrFE)的尾延長并且甚至在180微秒（μ S)后不斷開。
[0021] 圖11(a)是塑料基板上的印刷的PED0T:PSS線的光學(xué)顯微鏡圖，其中節(jié)距設(shè)置為 250 μ m ;圖11 (b)描述了應(yīng)用至用于PEDOT: PSS墨的穩(wěn)定噴出的壓電印刷頭的典型的電 壓脈沖；圖11(c)是表明PED0T:PSS線邊緣的高度折回（height retrace) AFM圖；以及圖 11(d)是印刷的PED0T:PSS特征的表面形態(tài)，表示約27nm粗糙度（R1J，其中，掃描區(qū)域是 10 μ m X 10 μ m ；
[0022] 圖12(a)是裝置的白光干涉測量圖像，表明噴墨印刷的PED0T:PSS線的凹輪廓；圖 12(b)和圖12(c)是在ULTEM? 1000B上的實(shí)際裝置的圖像，其中，在（b)和（c)中可以 分別辨別出透明度和柔性。
[0023] 圖13(a)示出了在IHz和IOHz下在120MV/m電場下測得的鐵電電容器滯后回線 (hysteresis loop)。圖13(b)示出了針對最高達(dá)IOOkHz頻率測定的電容-電壓曲線；以 及圖13(c)示出了在室溫下從100Hz到50kHz測得的介電常數(shù)（左軸）和介電損耗（右 軸）；以及
[0024] 圖14(a)示出了用于噴墨印刷PED0T:PSS電極電容器的標(biāo)準(zhǔn)化的疲勞行為，表明 dP( = P*-P~)相對于頻率，其中，P*是（剩余+非剩余極化）以及P~是來自PUND測量的 非剩余極化，其中，裝置被強(qiáng)調(diào)在10赫茲和120MV/m的切換頻率下；以及插圖示出了用于本 研究的電壓輪廓與測量的方案；圖14 (b)示出了電疲勞前后的滯后曲線比較，表明Pr下降 至初始值的45%。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明人基于替代導(dǎo)電金屬的摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物開發(fā)了鐵電裝置和相互連接 件。使用摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以增加鐵電裝置和相互連接件的導(dǎo)電率和性能，使得可以 制造裝置和相互連接件以匹配硅基板上的金屬導(dǎo)電電極和相互連接件的性能。此外，相比 金屬，使用摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物電極和相互連接件可以顯著改善鐵電裝置和相互連接件的 疲勞性能。
[0026] 摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物在制造于有機(jī)聚合物基板上的電裝置的制造中是特別有用 的，因?yàn)樗鼈冇欣卦试S在低溫下加工。由于所需的高溫加工，難以在有機(jī)聚合物基板上 制造具有金屬接觸的無機(jī)裝置。此外，由薄金屬線，如銅或透明的導(dǎo)電氧化物如氧化銦錫 (ITO)制造的電極和相互連接件非常昂貴并且在柔性的裝置中在撓曲應(yīng)力下或具有溫度波 動下容易裂開或分層，導(dǎo)致電流泄露。此外，已知用金屬電極和相互連接件制造的柔性的鐵 電裝置，在這些裝置的重復(fù)的電流循環(huán)下遭受顯著的疲勞性。對比之下，可以使用如本發(fā) 明描述的摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物以低成本容易地制造柔性的、全有機(jī)的薄膜裝置和相互連接 件。
[0027] 通常，本發(fā)明描述的鐵電裝置包含基板、第一有機(jī)電極或包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合 物的有機(jī)相互連接件，和布置于電極之間或與相互連接件接觸的一種或多種鐵電層。
[0028] 在鐵電裝置中可以使用任何基板，包括硅、玻璃、石英、熔融硅等。在實(shí)施方式中， 基板是柔性的。柔性的基板通常包括天然的（如紙或織物）和合成的聚合物，特別是熱塑 性聚合物，如聚（碳酸酯）、聚（酯），如聚（對苯二甲酸乙二酯）、聚（萘二甲酸乙二酯）、 聚（醚醚酮）、聚（醚砜）、聚（醚酰亞胺）、聚（酰亞胺）、聚（冰片烯）、前述聚合物的共 聚物，等等。該基板可以是透明的和/或柔性的。具體的基板是聚（醚酰亞胺），例如來自 Sabic Innovative Plastics的商標(biāo)名為ULTEM?的聚（醚酰亞胺）。
[0029] 有機(jī)電極或有機(jī)相互連接件包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物，其包含固有導(dǎo)電有機(jī)聚合 物和增加固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率的摻雜劑。可以使用任何固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物，條 件是它可以是摻雜的以提供期望的導(dǎo)電率，并具有其他適合用于鐵電裝置的屬性。如本發(fā) 明使用的"固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物"包括導(dǎo)電或半導(dǎo)電聚合物。這類聚合物通常具有（聚）共 軛η-電子系統(tǒng)（如，雙鍵、芳環(huán)或雜芳環(huán)，或三鍵），具有不被環(huán)境因素，如相對濕度影響的 導(dǎo)電特性。有用的固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以具有10 7〇hm-cm或更小的、106ohm-cm或更小的、 或105ohm-cm或更小的電阻率。包含全碳芳環(huán)的固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以是，例如，聚（亞 苯基）、聚（萘）、聚（甘菊環(huán)）、聚（芴）、聚（芘）或它們的共聚物。具有含氮芳環(huán)的固有 導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以是，例如聚（吡咯）、聚（咔唑）、聚（吲哚）、聚（甘菊環(huán)），或它們的 共聚物。具有含硫芳環(huán)的固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以是，例如，聚（噻吩）、聚（3, 4-亞乙基 二氧噻吩），或它們的共聚物。其他固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以是，例如，聚（苯胺）（PANI)、 聚（對-亞苯基-硫醚）、聚（乙炔）、聚（對亞苯基亞乙烯基）、或它們的共聚物。可以使 用包含任何一種或多種前述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的組合。例如，在鐵電裝置中使用的固有 導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以是聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸酯）（PED0T-PSS)，在 IOOnm層厚度下具有小于lxl02ohm-cm的電阻率。
[0030] 為了增加固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的傳導(dǎo)率，用摻雜材料（"摻雜劑"）來摻雜聚合物， 所述摻雜材料可以提供導(dǎo)電率的增加，其相對于未摻雜固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率，等 于或大于2個數(shù)量級。甚至當(dāng)單獨(dú)使用這些固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物作為鐵電裝置中的電極 時，導(dǎo)致穿過電極的較大的電壓下降，導(dǎo)致更高的矯頑場和操作電壓，增加的切換時間和更 顯著的頻散，從而限制使用這些聚合物電極至低頻率應(yīng)用。出乎意料地發(fā)現(xiàn)，摻雜該聚合物 充分改善了裝置的導(dǎo)電率以具有與含有金屬導(dǎo)電體，如鉬或金的裝置相似的性能。
[0031] 通常，摻雜材料可以是有效增加固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率至希望的水平而不 會對固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物期望性能，如柔性的性、熱阻、透明度、成本、加工的容易程度等有 極大負(fù)面影響的任何有機(jī)化合物。此外，在裝置的制造期間，對于摻雜劑有用的是具有大 于等于120°C，或大于等于150°C的沸點(diǎn)以促進(jìn)除去水。還有用的是在摻雜溫度（如，10至 50°C，具體25°C)下?lián)诫s劑是液態(tài)的，或與固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物和水的溶液可混溶的。例 如，摻雜劑可以是乙二醇、二甲基亞砜（DMSO)、二甲基甲酰胺（DMF)、丙三醇、山梨糖醇、六 甲基磷酰胺等，或包含至少一種前述摻雜劑的組合。不希望被理論束縛，還應(yīng)該相信在某 些實(shí)施方式中，摻雜材料可以作為增塑劑起作用使得摻雜導(dǎo)電聚合物的退火成為可能，從 而增加聚合物的結(jié)晶部分，其可以起作用以調(diào)節(jié)晶體的方向以促進(jìn)穿過鐵電裝置的電荷轉(zhuǎn) 移。
[0032] 使用有效量的摻雜劑以增加固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率至少2個數(shù)量級或更 大，3個數(shù)量級或更大，4個數(shù)量級或更大，最高到5個數(shù)量級。例如，基于固有導(dǎo)電有機(jī)聚 合物的重量，摻雜劑可以以〇· 1至IOwt %，具體0· 5至IOwt. %、L 0至IOwt. %、2. Owt. % 至 9. Owt. %、3. 0 至 8. Owt. %、4. Owt. % 至 7. Owt. %，或 5. 0 至 6. Owt. % 的量存在于慘雜導(dǎo) 電聚合物中。
[0033] 摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以進(jìn)一步包含本領(lǐng)域已知的各種添加劑以調(diào)節(jié)聚合物的 性能，條件是這類添加劑不會對聚合物的期望屬性產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。這類添加劑的實(shí) 例包括低分子量和低聚有機(jī)半導(dǎo)體材料、熱固化劑、增塑劑、耦聯(lián)劑、染料、阻燃劑、濕潤劑、 分散劑、填充劑、粘度改性劑，和光敏單體，其中的每一種可以以本領(lǐng)域已知的量存在，例 如，0.01至IOwt. %，或0.01至Iwt. %，各自基于摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物的總重量。在實(shí)施方 式中，添加劑的總量是0.01至IOwt. %，或0.01至Iwt. %，各自基于摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物 的總重量。在另一實(shí)施方式中，沒有或基本沒有添加劑存在。低分子量和低聚有機(jī)半導(dǎo)體 材料的實(shí)例包括蒽、并四苯、并五苯、低聚噻吩、部花青（melocyanine)、酞菁銅、二萘嵌苯、 紅熒烯、暈苯、恩噻吩等。
[0034] 摻雜的導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以具有900西門子/厘米（S/cm)或更大的導(dǎo)電率。例 如，摻雜導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電率可以是l〇〇〇S/cm或更大，1200S/cm或更大，1300S/cm或更大， 1400S/cm或更大，最高到2000S/cm。在每個前述例子中，在具有65nm厚度的膜，具有40nm 厚度的膜，或具有IOnm厚度的膜上測量導(dǎo)電率。因此，應(yīng)該理解，對于具有5至150nm，例 如，具體10至120nm、20至100nm、25至90nm、60至80nm、或10至40nm的厚度的膜可以獲 得這樣的導(dǎo)電率?？商鎿Q地，或另外地，摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以具有IxlO 5Ohm-Cm或更小、 lxl04ohm-cm或更小、lxl04ohm-cm或更小、或lxl03ohm-cm或更小的電阻率。在前述厚度， 例如65nm、40nm下或具有IOnm厚度的膜可以獲得低至lOOohm-cm的電阻率。
[0035] 鐵電層可以是有機(jī)或無機(jī)材料。無機(jī)鐵電材料可以是來自以下各項的組的任何合 適的材料：角共享氧正八面體化合物，該化合物包含氫連接基團(tuán)和陶瓷復(fù)合聚合物，例如， 鈦酸鋇（BaTiO 3)、鈦酸鉛（PbTiO3)、鋯鈦酸鉛（PZT)、鋯鈦酸鉛鑭（PLZT)、鈮酸鉛鎂（PMN)、 鈮酸鉀（KNbO3)、鈮酸鉀鈉（KxNapxNbO3)、鉭鈮酸鉀（K(Ta xNlvx)O3)和鈦酸鉍（Bi4Ti3O 12)。為 了獲得柔性的裝置，鐵電層優(yōu)選是有機(jī)的，例如鐵電氟化聚合物或低聚物。這類均聚物和共 聚物可以包含，例如，下式-(CH2-CF 2) n-、- (CHF-CF2) n-，或-(CF2-CF2) m的氟化單元以提供 均聚物，或它們的組合以提供共聚物，如-(CH2-CF2) n- (CHF-CF2) m-或-(CH2-CF2) n- (CF2-CF2) m-。可以使用聚偏二氟乙烯均聚物（PVDF，-(CH2-CF2)n_)和聚（偏二氟乙烯-共-二氟乙 烯）共聚物（P(VDF-TrFE))。其他可能的鐵電聚合物包括奇數(shù)的尼龍、氰聚合物、聚（脲） 類，和聚（硫脲）。在【具體實(shí)施方式】中，基板是有機(jī)的以及鐵電層是有機(jī)的以提供全有機(jī)裝 置。
[0036] 可以制造如本文描述的，包含電極和相互連接件的多種多樣的鐵電裝置，現(xiàn)在將 對其進(jìn)行更詳細(xì)的描述。例如，如圖1所示，鐵電裝置100,例如存儲器或電容器，包含基板 101，布置于基板上的第一電極106,布置于第一電極上并與其接觸的鐵電層112,以及布置 于鐵電層112上并與其接觸的第二電極116。第二電極116是圖案化的。
[0037] 鐵電層的平均鐵電偶極矩優(yōu)選取向出基板平面，即以與基板非平行的方式，例如 基本上垂直于基板表面（例如，情況（a)的鐵電材料）。同樣，偶極矩可以繞著其旋轉(zhuǎn)的軸， 此后表示為鏈軸或C-軸，可以取向基本平行于基板的平面，這使得應(yīng)用電場后，鐵電偶極 矩容易取向垂直于基板。
[0038] 如本文使用的"布置于…上"表示元件可以與另一元件接觸或不接觸，并且每個元 件可以是共同延伸的或不是共同延伸的。"與…接觸"表示元件可以全部或部分與另一元件 接觸。因此，其他介入層可以布置于基板101和電極106的第一側(cè)102之間，以及基板101 可以與電極106共延伸（未示出）或不共同延伸，如所示。然而，電極106的第二側(cè)104是 與鐵電層112的第一電極108完全或部分接觸（未顯示）；以及鐵電層112的第二側(cè)110與 第二電極116的第一側(cè)114是完全或部分接觸（未顯示）。
[0039] 電極106,電極116中的至少一個是有機(jī)電極，包含含有固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的摻 雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物和用于增加固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率的有效量的摻雜劑。有機(jī)電極 可以具有 lxl〇5〇hm_cm 或更小，lxl04ohm-cm 或更小，lxl04ohm-cm 或更小，lxl03ohm-cm 或更 小的電阻率?？梢垣@得低至lOOohm-cm的電阻率。鐵電層112可以是無機(jī)或有機(jī)的。在實(shí) 施方式中，電極106,電極116和鐵電層112,以及基板101都是有機(jī)的。
[0040] 第一電極或第二電極或二者可以包含印刷圖案。印刷圖案可以包含固體區(qū)域（例 如，形狀，如點(diǎn)、圓、方形或不規(guī)則形狀）或線。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以使用包含固有導(dǎo)電有 機(jī)聚合物和摻雜劑的摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物的水溶液，獲得尺寸、速度和體積相一致的單液 滴穩(wěn)定流。這些特征是有用的以獲得在任何基板上很好限定的印刷特征。
[0041] 示例性印刷圖案包括連續(xù)線。有利地，這些線不交叉。在一些實(shí)施方式中，這些線 是平行的。這些線可以具有〇. 1至l〇cm、0. 5至5cm，或1至4cm的長度。取決于應(yīng)用，這些 線的寬度不同，并且可以是Iym至200 μπκ 10至150 μπι，或25至100 μ m。這些線的厚度 可以是5至lOOOnm，10至IOOOnm或5至500nm。圖9描述了鐵電裝置900,包含基板901、 布置于基板上的第一電極906、布置于第一電極上并與其接觸的鐵電層912,以及布置于鐵 電層912上并與其接觸的第二電極916,其中，每個第一和第二電極包含平行的連續(xù)線，以 及第一電極的線與第二電極的線正交。
[0042] 在另一實(shí)施方式中，在鐵電裝置中，可以使用如本文描述的摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物 作為相互連接件，即，電連接鐵電裝置的至少兩個組件的元件。該相互連接件可以具有 lxl05ohm_cm 或更小，lxl04ohm-cm 或更小，lxl04ohm-cm 或更小，或 lxl03ohm-cm 或更小的電 阻率?？梢垣@得低至lOOohm-cm的電阻率。術(shù)語"相互連接件"是指導(dǎo)電元件，其提供在兩 個電組件之間的單獨(dú)的電通路（或電連接）。如本文使用的"電組件"包括電裝置和在相同 的電裝置內(nèi)或電裝置的層之間的不同組件。電組件的實(shí)例包括天線、電容器、二極管、電源、 電阻器、接收器、晶體管等。至少一個電組件與鐵電層接觸或包含鐵電層。其中，相互連接 件位于電組件如天線，電容器，二極管，電源，電阻器，接收器，晶體管等之間，相互連接件與 裝置的導(dǎo)電元件接觸，如，金屬接觸點(diǎn)或墊?？商鎿Q地，如圖2所示，相互連接件可以與電裝 置的一個或兩個電極接觸，其進(jìn)而與電容器中的鐵電層接觸。
[0043] 如圖2所示，電裝置200的實(shí)施方式包含布置于基板上的基板201和鐵電層212。 電組件220、222也布置于鐵電層上，并且通過相互連接件224電連接。相互連接件224是 有機(jī)相互連接件，包含如本文描述的摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物。電組件220、222可以是電裝置 200的離散組件，例如電極。相互連接件224可以連接至電組件220、224,使得它與電組件 220、222全部或部分接觸。同樣，相互連接件224可以是任何構(gòu)型，例如大致細(xì)長的（例如， 金屬絲）或膜，或任何其他合適的構(gòu)型。
[0044] 因此，可以制造在集成電路（IC)中使用的多種多樣的相互連接件，其分配時鐘和 其他信號并且提供電力/接地至不同的1C。相互連接件可以是局部的（即，由非常細(xì)的連 接功能模塊的線組成，通常跨越僅數(shù)道門并且僅據(jù)第一導(dǎo)電層，有時占據(jù)第二導(dǎo)電層）；中 間的（即，更寬和更高的線以在具有最多達(dá)3至4毫米的典型長度的功能模塊內(nèi)提供更低 的電阻和提供時鐘和信號分配）；或全局（在功能模塊之間提供時鐘和信號分配，并遞送電 源/接地至所有功能，占據(jù)頂部的一個或兩個導(dǎo)電層，并且通常比4毫米更長；低電阻率的 全局相互連接件是重要的，因?yàn)槠妷合陆?，芯片的總電流消耗增加）?br> [0045] 在【具體實(shí)施方式】中，本文描述的鐵電裝置是薄膜鐵電裝置，具體地是柔性的鐵電 薄膜裝置，其中，每個電極，相互連接件和鐵電層具有5至IOOOnm的厚度，其中，該厚度是垂 直于基板表面的維度。如上面描述的，電極和鐵電層可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。在不連續(xù) 層的情況下，這表示層的每個部分與其相鄰的部分分開。換而言之，不連續(xù)的層是空間分隔 的，分立元件的整體。連續(xù)層可以不必要完全覆蓋表面（它可以具有開口或通過該層的通 孔）。電極或相互連接件是摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物，并且電極或相互連接件布置于鐵電層的至 少一個表面上并且與其接觸。
[0046] 例如，薄膜裝置的每個層的厚度可以是5至1000nm、10至1000nm、5至500nm、10 至500nm、5至200nm、10至200nm、5至IOOnm,或10至100nm。雖然取決于應(yīng)用，每個組件 的厚度可以不同，有機(jī)電極可以具有5至150nm、10至120nm、15至1000nm、20至90nm，或 30至80nm的厚度。鐵電層可以具有5至IOOnnulO至90nm、15至80nm、20至70nm、或30 至60nm的厚度。該裝置的總厚度可以是，例如20至5000nm，或30至3000nm、40至2000nm 或 50 至 lOOOnrn。
[0047] 因此可以制造不同的裝置，例如存儲設(shè)備、非易失設(shè)備、電容器、晶體管、二極管或 包含至少一種前述物的電裝置。描述的鐵電裝置可以布置于薄膜的層中以形成更大的組裝 件，例如集成電路板。
[0048] 上面描述的裝置和裝置組件可以通過本領(lǐng)域已知的方法制造，用于鐵電裝置和電 路板以及包含其的組裝件。在實(shí)施方式中，制造裝置，例如鐵電存儲器或電容器的方法包 括，在基板的表面上沉積第一電極，其中，電極可以包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物；在基板的相 反的電極側(cè)上使第一電極和鐵電層膜接觸；并且使鐵電層和第二電極接觸，其中，電極材料 可以包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物，條件是，第一和第二電極中的至少一個是摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚 合物。
[0049] 可選地，在沉積第一電極之前，基板可以進(jìn)行不同的處理，例如，清潔、底漆處理、 電暈處理、蝕刻處理、等離子體處理等。例如，基板可以用針對已知的污染物特定的溶劑來 清潔，例如脫模劑。與聚合物基板一起使用的示例性溶劑包括去離子水、醇，如甲醇、乙醇和 異丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯化烴，如二氯甲烷，等，或包括至少一種前述溶劑的組合。清洗也 可以是按順序的，例如，丙酮，然后是異丙醇，然后是水?；迩鍧嵧ǔ０l(fā)生在裝置制造前， 但也可以在中間階段進(jìn)行。
[0050] 可替換地，或另外地，基板可以是電暈處理或等離子體處理，例如使得它們的表面 是親水的，從而促進(jìn)電荷的轉(zhuǎn)移和與電極的更好的連接。表面的處理可以是，例如通過暴露 基板的表面于氧等離子體。
[0051] 基板表面制備和任何介入層的沉積（如，底漆或粘合劑）后，第一電極沉積于基板 上，然后是鐵電層，然后是第二電極。電極可以是預(yù)形成的，并且隨后轉(zhuǎn)移至基板，或直接形 成于之前的層上。通常優(yōu)選直接形成，特別在薄膜裝置中。當(dāng)?shù)谝浑姌O或第二電極是已知 的材料，如銅層時，沉積是通過方法，諸如，濺射法，離子鍍法，化學(xué)氣相沉積（CVD)，離子束 等。
[0052] 沉積鐵電層可以進(jìn)一步通過本領(lǐng)域已知的方法，例如，濺射法、CVD、或沉積用于無 機(jī)材料溶膠凝膠。鐵電聚合物的薄膜可以通過溶液旋涂或浸鑄造，朗繆爾-布洛杰特（LB) 單層生長，氣相沉積聚合進(jìn)行制造。這些沉積方法可以在200°C以下溫度進(jìn)行，這使得其可 以與有機(jī)基板一起使用。例如，在實(shí)施方式中，具有50/50至80/20摩爾比率的PVDF相對 于P (TrFE)的在二甲基甲酰胺（DMF)或2-丁酮中的P (VDF-TrFE)共聚物，獲得的濃度通常 為Iwt. %至IOwt. %的范圍。隨后旋涂溶液以提供層。具有不同厚度的膜可以通過控制旋 涂條件，溶液濃度和/或使用多重旋涂方法來獲得。例如，旋涂可以是以100至6000rpm、 500 至 5000rpm、1000 至 4000rpm、1500 至 3000rpm，或 2000 至 2500rpm 持續(xù)一段時間，例如 5至120秒，具體15至90秒，更具體20至70秒以形成鐵電層。
[0053] 鐵電層膜可以退火以除去殘留溶劑或改善結(jié)晶性。例如，膜可以在120至160°C下 在真空下進(jìn)行退火。該方法可以獲得具有50nm至大于1微米之間厚度的膜以及殘留物極 化大于40mC/m 2?？商鎿Q的方法是用朗繆爾-布洛杰特（LB)沉積方法以獲得具有5埃至5 微米的厚度的P (VDF-TrFE) 70/30共聚物膜。
[0054] 相似地，沉積摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物可以通過涂覆方法，如溶液旋涂或溶液澆鑄。在 實(shí)施方式中，通過將固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物、摻雜劑和溶劑的溶液，以，例如100至6000rpm、 500 至 5000rpm、1000 至 4000rpm、1500 至 3000rpm，或 2000 至 2500rpm，旋涂-澆鑄一段時 間，如5至60秒，15至45秒，或20至40秒以形成初級層來進(jìn)行沉積。可替換地，摻雜導(dǎo)電 有機(jī)聚合物可以沉積為圖案，例如，通過平板印刷、噴墨印刷，如按需液滴壓電噴墨印刷技 術(shù)，或滴鑄，以形成圖案化的初級層。
[0055] 形成層后，在有效除去殘留溶劑的溫度下將該層退火一段時間，其中，摻雜導(dǎo)電有 機(jī)聚合物溶解于，通常在水中或水和另一溶劑的組合中。用于退火的溫度可以是恒定的或 在整個退火過程中可以升高，例如，可以維持在玻璃轉(zhuǎn)化溫度（T-Tg)之上的固定溫度。
[0056] 在熱退火之前或之后，例如通過反應(yīng)性離子蝕刻（RIE)電極可以進(jìn)一步圖案化。 例如，在反應(yīng)性離子蝕刻中，包含期望的電極圖案的掩膜布置于電極膜的頂部，以及能量的 活性離子的高度定向流運(yùn)輸至材料表面。通過這樣做，當(dāng)未掩蔽的樣品通過反應(yīng)性離子蝕 刻離開時，出現(xiàn)電極膜層精確控制的圖案化。
[0057] 用于制造相互連接件的方法包括，使第一電組件和具有摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物的電 裝置的第二電組件接觸以形成裝置之間的電連接，其中，組件的一個或兩個接觸或包含鐵 電層。相互連接件可以通過平板印刷、噴墨印刷、或滴落流延形成以提供圖案，或膜可以沉 積，以及形狀或圖案可以形成自膜，例如，通過REI。
[0058] 由于它們在更高頻率（約1MH)下的高介電常數(shù)，柔性、透明度、低溫可加工性和它 們提供用于大面積和低成本沉積技術(shù)，如旋涂和噴墨印刷的潛力，因此使用摻雜導(dǎo)電聚合 物，如摻雜聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）、聚（苯乙烯磺酸酯）（PED0T-PSS)、摻雜聚（苯胺） (PANI)等可以是金屬組件如，電極和相互連接件的替代物?？梢允褂枚喾N多樣的柔性的基 板，包括合成聚合物、紙、織物或其他天然物質(zhì)，它們允許制造相應(yīng)的多種包含鐵電裝置的 制品。因此，可以為多樣的制品如鈔票、服裝、信用卡、借記卡、安全設(shè)備、或食品提供電裝 置，如存儲器、電容器、傳感器等。
[0059] 總之，本文公開了鐵電裝置，包括，基板，優(yōu)選有機(jī)聚合物基板；布置于基板上的第 一電極；布置于第一電極上并與其接觸的鐵電層；和布置于鐵電層上并與其接觸的第二電 極，其可以是無機(jī)的或有機(jī)的鐵電層，如氟化聚合物、氟化共聚物或包含至少一種前述物的 組合，其中，至少一種第一電極和第二電極是有機(jī)電極，包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物，例如，固 有導(dǎo)電有機(jī)聚合物（例如，聚（亞苯基）、聚（萘）、聚（甘菊環(huán)）、聚（芴）、聚（芘）、聚 (吡咯）、聚（咔唑）、聚（吲哚）、聚（甘菊環(huán)）、聚（苯胺）、聚（噻吩）、聚（3,4-亞乙基 二氧噻吩）、聚（對-亞苯基-硫醚）、聚（乙炔）、聚（對亞苯基亞乙烯基），前述聚合物的 的共聚物，或包含至少一種前述聚合物或共聚物的組合，并且優(yōu)選聚（3, 4-亞乙基二氧噻 吩-聚（苯乙烯磺酸酯），聚（苯胺）、聚（吡咯），或包含至少一種前述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合 物的組合），和用于增加固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率例如2個數(shù)量級或更多的有效量的 摻雜劑，例如基于有機(jī)聚合物，從2. 0至10. Owt%的具有120°C或更高沸點(diǎn)和與固有導(dǎo)電有 機(jī)聚合物和水的溶液可互溶的有機(jī)化合物（如，乙二醇、2-丁酮、二甲基亞砜、二甲基甲酰 胺、甘油、山梨糖醇、六甲基磷酰胺，或包含至少一種前述的摻雜劑的組合），可選地，其中， 應(yīng)用以下條件的一種或多種：在65nm厚度下測得的，有機(jī)電極的導(dǎo)電率是900西門子/厘 米或更大；有機(jī)電極的電阻率是lxl〇 5〇hm_cm或更??；基板是有機(jī)基板，鐵電層是有機(jī)鐵電 層，以及第一和第二電極各自是有機(jī)電極，例如，其中，鐵電層包含聚（偏二氟乙烯-共-三 氟乙烯）；以及有機(jī)電極各自包括摻雜二甲基亞砜的聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）-聚（苯 乙烯磺酸酯）；第一電極、第二電極或二者各自具有60至120nm的厚度；第一電極、第二電 極或二者圖案化，例如用連續(xù)的線，如，平行線；并且第一的電極的線與第二電極的線正交； 裝置是柔性的。在任何前述實(shí)施方式中，裝置是存儲設(shè)備、電容器、晶體管或二極管。
[0060] 鐵電裝置的任何前述實(shí)施方式可以通過包括以下步驟的方法制造：將第一電極布 置于基板上；將鐵電層布置于第一電極上；以及將第二電極布置于鐵電層上，其中，第一或 第二電極中的至少一個是有機(jī)電極，包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物，并且，其中布置有機(jī)電極包 含由包含固有導(dǎo)電聚合物、摻雜劑、和溶劑的組合物形成層；并且從層中除去溶劑以提供電 極；可選地進(jìn)一步包括，在沉積第一電極前，清洗基板與第一電極接觸的側(cè)面；以及可選地 進(jìn)一步，包括在沉積第一電極前，等離子體處理基板與第一電極接觸側(cè)。該方法可以進(jìn)一步 包括，可選地圖案化第二電極，例如，通過反應(yīng)性離子蝕刻。可以通過由包含固有導(dǎo)電聚合 物、摻雜劑和溶劑的組合物，通過噴墨印刷形成圖案化層來沉積有機(jī)電極；并且從圖案化層 中除去溶劑以提供電極。如上面描述的，圖案化層可以包含連續(xù)線，例如，其中，第一和第二 電極二者都包含平行線；以及第一電極的線與第二電極的線正交。
[0061] 在另一實(shí)施方式中，電裝置包含相互連接件，相互連接件電連接電裝置的至少兩 個元件，其中，相互連接件包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物，例如，固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物（如、聚 (亞苯基）、聚（萘）、聚（甘菊環(huán)）、聚（芴）、聚（芘）、聚（吡咯）、聚（咔唑）、聚（吲哚）、 聚（吖庚因）、聚（苯胺）、聚（噻吩）、聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）、聚（對亞苯基硫醚）、聚 (乙炔）、聚（對亞苯基亞乙烯基），前述聚合物的共聚物，或包含至少一種前述聚合物或共 聚物的組合，以及優(yōu)選聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）_聚（苯乙烯磺酸酯）、聚（苯胺）、聚（批 咯），或包含至少一種前述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的組合），以及可選地，其中，摻雜導(dǎo)電有機(jī) 聚合物包含前述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物和用于增加固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率的有效量 的摻雜劑，例如基于有機(jī)聚合物，2.0至10. Owt%的具有120°C或更高沸點(diǎn)，并且與固有導(dǎo) 電有機(jī)聚合物和水的溶液是可混溶的有機(jī)化合物（例如，乙二醇、2-丁酮、二甲基亞砜、二 甲基甲酰胺、甘油、山梨糖醇、六甲基磷酰胺、或包含至少一種前述摻雜劑的組合）。例如， 裝置包含鐵電層（其可以是無機(jī)或有機(jī)鐵電層，如氟化聚合物、氟化共聚物，或包含至少一 種前述物的組合）以及與鐵電層接觸的前述相互連接件，其中，相互連接件電連接電裝置 的兩個或更多元件，可選地，其中，應(yīng)用一個或多個以下條件：在65nm厚度下測得的，相互 連接件的導(dǎo)電率是900西門子/厘米或更大；相互連接件的電阻率是IxlO 4Ohm-Cm或更小。 在任何前述實(shí)施方式中，包含相互連接件的裝置是存儲設(shè)備，電容器、晶體管或二極管。 [0062] 以下實(shí)施例僅說明了本文中公開的裝置和方法并不旨在限制其范圍。
[0063] 實(shí)施例
[0064] 實(shí)施例1
[0065] 將三種聚合物評估作為用于鐵電電容器的柔性基板，聚醚酰亞胺（ULTEM? 1000B)、聚碳酸酯（LEXAN?8010)、和聚（對苯二甲酸乙二酯）（PET ST 506)，均來自 Sabic Innovative Plastics。表格示出了三種不同的基板的一些基本性能的比較。
[0066] 表

【權(quán)利要求】
1. 一種鐵電裝置，包括： 基板； 布置于所述基板上的第一電極； 布置于所述第一電極上并與其接觸的鐵電層；以及 布置于所述鐵電層上并與其接觸的第二電極， 其中，所述第一電極和所述第二電極中的至少一個是包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物的有機(jī) 電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電裝置，其中，在65nm厚度下測得，所述有機(jī)電極的導(dǎo)電率 是900西門子/厘米或更大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述有機(jī)電極的電阻率是lxlO5歐姆-cm或更小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述基板包含有機(jī)聚合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述鐵電層是包含氟化聚合物、 氟化共聚物、或包含至少一種前述物的組合的有機(jī)鐵電層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述鐵電層是無機(jī)鐵電層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物包含 固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物和用于增加所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率的有效量的摻雜劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵電裝置，其中，所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物是聚（亞苯基）、 聚（萘）、聚（甘菊環(huán)）、聚（芴）、聚（芘）、聚（吡咯）、聚（咔唑）、聚（吲哚）、聚（吖庚 因）、聚（苯胺）、聚（噻吩）、聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）、聚（對-亞苯基-硫醚）、聚（乙 炔）、聚（對亞苯基亞乙烯基）、前述聚合物的共聚物，或包含至少一種前述聚合物或共聚物 的組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵電裝置，其中，所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物是聚（3, 4-亞乙基 二氧噻吩）_聚（苯乙烯磺酸酯）、聚（苯胺）、聚（吡咯），或包含至少一種前述固有導(dǎo)電有 機(jī)聚合物的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述摻雜劑以用于增加所述固 有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率2個數(shù)量級或更大的有效量存在。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述摻雜劑是具有120°C或更 高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，并且其與所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物和水的溶液是可混溶的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的鐵電裝置，其中，所述摻雜劑是乙二醇，2-丁酮，二甲基亞 砜，二甲基甲酰胺，甘油，山梨糖醇，六甲基磷酰胺，或包含至少一種前述摻雜劑的組合。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7-12中任一項所述的鐵電裝置，其中，基于所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合 物的重量，所述摻雜劑以2. 0至10. Owt. %的量存在。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項所述的鐵電裝置，其中， 所述基板是有機(jī)基板， 所述鐵電層是有機(jī)鐵電層，以及 所述第一電極和所述第二電極各自是有機(jī)電極。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的鐵電裝置，其中， 所述鐵電層包含聚（偏二氟乙烯_共-三氟乙烯）；以及 所述有機(jī)電極各自包含摻雜二甲基亞砜的聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺 酸酯）。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述第一電極、所述第二電 極、或二者各自具有60至120nm的厚度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述第一電極、所述第二電 極、或二者是圖案化的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的鐵電裝置，其中，所述第一電極、所述第二電極、或二者包 含連續(xù)的線。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的鐵電裝置，其中，所述第一電極和所述第二電極二者包含 平行線；并且所述第一電極的線與所述第二電極的線正交。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述裝置是柔性的。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一項所述的鐵電裝置，其中，所述裝置是存儲器、電容器、 晶體管，或二極管。
22. -種制造鐵裝置的方法，所述方法包括： 將第一電極布置于基板上； 將鐵電層布置于所述第一電極上；以及 將所述第二電極布置于所述鐵電層上，其中，所述第一電極或所述第二電極中的至少 一個是包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物的有機(jī)電極，并且其中布置所述有機(jī)電極包含： 由包含固有導(dǎo)電聚合物、摻雜劑、和溶劑的組合物形成層；以及 從所述層中除去所述溶劑以提供所述電極。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括，在沉積所述第一電極之前，清洗所述基 板與所述第一電極接觸的側(cè)面。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22至23中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括，在沉積所述第一電極之 前，等離子處理所述基板與所述第一電極接觸的側(cè)面。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括圖案化所述第二電極。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述圖案化是通過反應(yīng)性離子蝕刻。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22-24中任一項所述的方法，其中，布置所述有機(jī)電極包括 通過噴墨印刷，由包含固有導(dǎo)電聚合物、摻雜劑、和溶劑的組合物形成圖案化層；以及 從所述圖案化層中除去所述溶劑以提供所述電極。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述圖案化層包括連續(xù)線。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述第一電極和所述第二電極二者包括平行 線；并且所述第一電極的線與所述第二電極的線正交。
30. -種電裝置，包含電連接所述電裝置的至少兩個元件的相互連接件， 其中，所述相互連接件包含摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的電裝置，包括鐵電層和與所述鐵電層接觸的相互連接件， 其中，所述相互連接件電連接所述電裝置的兩個或更多元件。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30-31中任一項所述的裝置，其中，在65nm厚度下測定，所述相互連 接件導(dǎo)電率是900西門子/厘米或更大。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30-32中任一項所述的裝置，其中，所述相互連接件的電阻率是 lxlO4歐姆-cm或更小。
34. 根據(jù)權(quán)利要求30-33中任一項所述的裝置，其中，所述鐵電層是包含氟化聚合物、 氟化共聚物、或包含至少一種前述物的組合的有機(jī)的鐵電層。
35. 根據(jù)權(quán)利要求30-33中任一項所述的裝置，其中，所述鐵電層是無機(jī)鐵電層。
36. 根據(jù)權(quán)利要求30-35中任一項所述的裝置，其中，所述摻雜導(dǎo)電有機(jī)聚合物包含固 有導(dǎo)電有機(jī)聚合物以及用于增加所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率的有效量的摻雜劑。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置、其中、所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物是聚（亞苯基）、 聚（萘）、聚（甘菊環(huán)）、聚（芴）、聚（芘）、聚（吡咯）、聚（咔唑）、聚（吲哚）、聚（吖庚 因）、聚（苯胺）、聚（噻吩）、聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）、聚（對亞苯基硫醚）、聚（乙炔）、 聚（對亞苯基亞乙烯基），前述聚合物的共聚物，或包含至少一種前述聚合物或共聚物的組 合。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中，所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物是聚（3, 4-亞乙基二 氧噻吩）_聚（苯乙烯磺酸酯）、聚（苯胺）、聚（吡咯），或包含至少一種前述固有導(dǎo)電有機(jī) 聚合物的組合。
39. 根據(jù)權(quán)利要求36-38中任一項所述的裝置，其中，所述摻雜劑以用于增加所述固有 導(dǎo)電有機(jī)聚合物的導(dǎo)電率2個數(shù)量級或更大的有效量存在。
40. 根據(jù)權(quán)利要求36-39中任一項所述的裝置，其中，所述摻雜劑是具有120°C或更高 沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，并且其與所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物和水的溶液是可混溶的。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中，所述摻雜劑是乙二醇、2-丁酮、二甲基亞砜、二 甲基甲酰胺、甘油、山梨糖醇、六甲基磷酰胺，或包含至少一種前述摻雜劑的組合。
42. 根據(jù)權(quán)利要求36-41中任一項所述的裝置，其中，基于所述固有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的 重量，所述摻雜劑以2. 0至10. Owt%的量存在。
43. 根據(jù)權(quán)利要求30-42中任一項所述的裝置，其中，所述鐵電層包含聚（偏二氟乙 烯-共-二氟乙烯）；以及 所述相互連接件包含摻雜二甲基亞砜的聚（3, 4-亞乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸 酯）。
44. 根據(jù)權(quán)利要求30-43中任一項所述的裝置，其中，所述裝置是柔性的。
45. 根據(jù)權(quán)利要求30-44中任一項所述的裝置，其中，所述裝置是存儲器、電容器、二極 管，或晶體管。
【文檔編號】H01G4/14GK104350625SQ201380030277
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】胡薩姆·N·阿爾沙里夫, 班薩利·昂納特, 穆赫德·阿德南·克翰, 穆薩·M·薩利赫, 伊哈布·N·奧德 申請人:沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司