半導體聚合物相關申請的交叉引用本申請要求2011年02月19日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/444,704的優(yōu)先權，所述文獻的全部內(nèi)容并入本文。技術領域本發(fā)明總體上涉及導電有機材料，并且更具體地涉及半導體有機材料。

背景技術：
半導體長久以來由硅形成。硅基半導體受生產(chǎn)半導體所需要的復雜生產(chǎn)工藝、缺少靈活性和高成本限制。因此，對于改良的半導體存在需要。發(fā)明簡述公開了由一種或多種絕緣聚合物和一種或多種離子液體形成的半導體材料。這種半導體材料可以通過用一種或多種離子液體摻雜一種或多種絕緣聚合物來合成。這種半導體材料可以在眾多不同的應用中使用，包括但不限于傳感器和存儲裝置。這種半導體材料可以由一種或多種絕緣聚合物和一種或多種離子液體形成。所述離子液體可以包含一種或多種陽離子部分和一種或多種陰離子部分。這種離子液體可以是但不限于以下一種或多種：1,3-二烷基咪唑鎓四氟硼酸鹽、1,3-二烷基咪唑鎓溴化物、1,3-二烷基咪唑鎓雙三氟甲磺酰亞胺、1-烷基-3-芳烷基-咪唑鎓以及源自天然和可再生資源的那些離子液體，例如但不限于甘油、木糖醇、山梨醇和氯化膽堿。這種絕緣聚合物可以是但不限于以下一種或多種：聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、乙基纖維素、聚鏈烯烴（polyolefins）、聚酯、非肽多胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚烯烴（polyalkenes）、聚乙烯醚、聚乙醇酸交酯、纖維素醚、聚鹵乙烯（polyvinylhalides）、聚羥基鏈烷酸酯、聚酐、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、乙基纖維素、聚苯乙烯、聚(ε-己內(nèi)酯)、聚(d,l-乳酸)和聚(d,l-乳酸-共-乙醇酸)及共聚物，以及它們的摻合物。這種半導體材料可以是該絕緣聚合物和該離子液體的均勻摻合物。在至少一個實施方式中，所述絕緣聚合物可以由兩種或更多種絕緣聚合物形成。類似地，這種離子液體可以由兩種或更多種離子液體形成。在另一個實施方式中，絕緣聚合物和離子液體可以形成一種薄膜。該薄膜可以具有預定厚度。這種半導體材料可以由受控溫度下以可控厚度擠出的絕緣聚合物和離子液體形成。在另一個實施方式中，由絕緣聚合物和離子液體形成的半導體材料可以形成一種或多種纖維。這種半導體材料可以由按重量計至多達10%的離子液體以及剩余的所述聚合物形成，并且更具體地，可以是按重量計0%和5%之間的離子液體以及剩余的所述聚合物。在一個實施例中，可以使用該半導體材料以形成一種或多種存儲裝置。這些存儲裝置可以設置成存儲數(shù)據(jù)并且可以由一個或多個導電層和半導體薄膜層形成，其中所述導電層安置在第一側面上的第一絕緣層和第二側面上的第二絕緣層之間，所述第二側面位于整體上與所述第一側面相對的側面上，所述半導體薄膜層與第一絕緣材料的外表面連接。導電層可以是但不限于碳納米管（CNT）、氧化鋅或金。這種半導體薄膜層可以至少部分地由聚乙酸乙烯酯形成。第一絕緣層可以由有機材料形成。具體而言，第一絕緣層可以由聚甲基丙烯酸甲酯有機材料形成。第二絕緣層可以由有機材料形成。具體而言，第二絕緣層可以由聚甲基丙烯酸甲酯有機材料形成。第一電極可以與半導體薄膜層的外表面連接并且第二電極可以與第二絕緣層的外表面連接。第一電極和第二電極可以由任何導電材料例如但不限于鋁形成。本發(fā)明的優(yōu)點是，半導體材料的使用消除了對使用限制性硅半導體的需要，而更多使用有機半導體，所述有機半導體使得生產(chǎn)可負擔得起的、撓性的和可擴展的有機裝置成為可能。下文更詳細地描述這些和其他實施方式。附圖簡述并入本說明書中并且形成其部分的附圖圖解說明現(xiàn)在公開的本發(fā)明的幾個實施方式，并且與說明書一起，公開了本發(fā)明的原理。圖1是本發(fā)明的兩種不同絕緣聚合物實施例的圖表，所述絕緣聚合物用兩個離子液體（甘油和山梨醇）摻雜并且顯示基于絕緣材料和離子液體之間混合作用的受調節(jié)的電阻率水平。圖2是由該半導體材料形成的存儲裝置的示意圖的透視圖。圖3是來自該存儲裝置的磁滯曲線（hysteresiscurve）。發(fā)明詳述如圖1-3中所示，公開了由一種或多種絕緣聚合物和一種或多種離子液體形成的半導體材料10。這種半導體材料10可以通過用一種或多種離子液體摻雜一種或多種絕緣聚合物來合成。半導體材料10可以在眾多不同的應用中使用，包括但不限于傳感器和存儲裝置。在至少一個實施方式中，離子液體可以是但不限于一種或多種離子液體，所述離子液體可以包含一種或多種陽離子部分和一種或多種陰離子部分。這種離子液體可以是但不限于一種或多種具有以下核心結構的離子材料：和1,3-二烷基咪唑鎓四氟硼酸鹽、1,3-二烷基咪唑鎓溴化物、1,3-二烷基咪唑鎓雙三氟甲磺酰亞胺、1-烷基-3-芳烷基-咪唑鎓、源自天然和可再生資源的那些離子液體例如但不限于甘油、木糖醇、山梨醇、氯化膽堿，以及具有以下核心結構的材料：在另一個實施方式中，離子液體可以是在藻油（algaeoil）的酯交換期間形成的甘油。這種絕緣聚合物可以是但不限于以下一種或多種：聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、乙基纖維素（ethylcellulose）、聚鏈烯烴（polyolefins）、聚酯、非肽多胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚烯烴（polyalkenes）、聚乙烯醚、聚乙醇酸交酯、纖維素醚、聚乙烯基鹵化物（polyvinylhalides）、聚羥基鏈烷酸酯、聚酐、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯、乙基纖維素（ethylcelluloses）、聚苯乙烯、聚(ε-己內(nèi)酯)、聚(d,l-乳酸)和聚(d,l-乳酸-共-乙醇酸)及共聚物，以及它們的摻合物。在一個實施方式中，這種半導體材料可以是該絕緣聚合物和該離子液體的均勻摻合物。在一個實施方式中，所述絕緣聚合物可以由兩種或更多種絕緣聚合物形成。類似地，所述離子液體可以由兩種或更多種離子液體形成。合并的絕緣聚合物和離子液體可以形成薄膜12。薄膜12可以具有預定厚度。半導體材料10可以由受控溫度下以可控厚度擠出的一種或多種絕緣聚合物和一種或多種離子液體形成。半導體材料10可以從一種或多種絕緣聚合物和一種或多種離子液體形式形成一種或多種纖維?？梢酝ㄟ^用一種或多種離子液體摻雜一種或多種絕緣聚合物來合成半導體材料10，其功能在圖1和圖3中顯示。半導體材料10可以由按重量計至多達10%的離子液體以及剩余的所述聚合物形成，并且更具體地，可以是按重量計0%和5%之間的離子液體以及剩余的所述聚合物。將離子液體通過以下方式添加至絕緣聚合物：在水或有機溶劑中溶解絕緣聚合物并且向這種混合物添加一種或多種離子液體?？梢詫⑺没旌衔飻嚢?-30分鐘。在另一個實施方式中，一種或多種離子液體可以與一種或多種熔融的絕緣聚合物混合?？梢詫㈦x子液體添加至聚合物熔體并且隨后可以將熔體流延成薄膜。相對于絕緣材料而言添加的離子液體的百分比取決于需要在半導體中獲得的電導率水平。例如，PVA/PAA和0.1甘油的混合物提供高電導率。在至少一個實施例中，如圖2中所顯示，可以使用半導體材料10以形成能夠存儲數(shù)據(jù)的存儲裝置14。存儲裝置14可以由安置在第一側面20上的第一絕緣層18和第二側面24上的第二絕緣層22之間的導電層16形成，所述第二側面24位于整體上與所述第一側面20相對的側面上。導電層16可以是但不限于碳納米管（CNT）、氧化鋅或金。存儲裝置14也可以包括與第一絕緣材料18的外表面30連接的半導體薄膜層28。半導體薄膜層28可以是撓性的并且可以至少部分地由聚乙酸乙烯酯（PVA）組成。可以將半導體薄膜層28沉積在該裝置上以充當半導體層。第一絕緣層18可以由有機材料形成。在至少一個實施方式中，第一絕緣層18可以由聚甲基丙烯酸甲酯有機材料形成。第二絕緣層22可以由有機材料形成。在至少一個實施方式中，第二絕緣層22可以由聚甲基丙烯酸甲酯有機材料形成。儲裝置14可以包括與半導體薄膜層28的外表面34連接的第一電極32和與第二絕緣層22的外表面38連接的第二電極36。第一和第二電極32、36由任何導電材料形成，例如但不限于鋁。第一和第二電極32、36可以是這樣的，從而存儲裝置14可以由第一電極32、第一絕緣層18、導電層16、第二絕緣層22、半導體薄膜層28和第二電極36形成。由半導體材料10形成的存儲裝置14可以在小于2伏特時運行以讀取或寫入數(shù)據(jù)，或者讀取并寫入數(shù)據(jù)，因而使裝置14與邏輯操作電壓完全兼容。存儲裝置14也可以是。提供前述內(nèi)容旨在說明、解釋和描述本發(fā)明的實施方式。對這些實施方式的修改和改編將對本領域技術人員是顯而易見的并且可以進行而不脫離本發(fā)明的范圍或精神。