【摘要】：隨著智能手機(jī)等移動電子設(shè)備的快速普及,平板顯示技術(shù)得到極大的發(fā)展空間。薄膜晶體管(Thin-Film Transistor,TFT)技術(shù)作為平板顯示器中的共用技術(shù)和核心技術(shù),引起了廣泛的關(guān)注。當(dāng)前平板顯示應(yīng)用的主流TFT技術(shù)是非晶硅TFT,但由于其遷移率低、穩(wěn)定性差,難以滿足高分辨率平板顯示(特別是有機(jī)發(fā)光二極管顯示,OLED)的需求。而氧化物TFT(Oxide TFT)由于遷移率高、均勻性好且制備溫度較低的特點而受到了國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。目前,基于真空法制備的氧化物TFT已經(jīng)應(yīng)用于液晶顯示(LCD)和OLED電視產(chǎn)品。與基于真空法制備的TFT相比,溶液加工的TFT具有材料利用率更高、生產(chǎn)成本更低以及更適合大面積制備的優(yōu)點。溶液加工TFT技術(shù)將是未來TFT制備技術(shù)的發(fā)展方向之一。本文的工作主要研究溶液加工的氧化物TFT的材料及其電子墨水的配制和薄膜制備方法。溶液加工法比真空法更加依賴于退火溫度,目前大部分的氧化物前驅(qū)體溶液(墨水)的轉(zhuǎn)化溫度都在300℃以上。優(yōu)良的墨水配方能夠同時兼顧更低的工藝溫度和更高的TFT性能兩方面的要求,因此氧化物前驅(qū)體溶液的配制是溶液加工中的關(guān)鍵技術(shù)。針對這一技術(shù),本文首次對高氯酸鹽進(jìn)行研究,結(jié)合吉布斯自由能的理論計算,深入探究高氯酸鹽的分解轉(zhuǎn)化機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了一種硝酸鹽摻雜的高氯酸鹽氧化物前驅(qū)體墨水配方,降低了退火溫度、提高了遷移率。實驗發(fā)現(xiàn),高氯酸根與硝酸根同時存在時,由于硝酸根產(chǎn)生的氧自由基會“攻擊”具有正四面體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的高氯酸根,促使高氯酸根在較低溫度下分解,而高氯酸根的分解會產(chǎn)生大量的氧氣和不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物,進(jìn)一步促使分解反應(yīng)的進(jìn)行,從而能降低退火溫度�；谙跛猁}摻雜的高氯酸鹽氧化物前驅(qū)體墨水的TFT器件在250℃的退火溫度下遷移率高達(dá)14.5 cm~2V~(-1)s~(-1),在350℃的退火溫度下遷移率超過50cm~2V~(-1)s~(-1),不僅制備溫度低于大部分溶液加工氧化物TFT,并且性能更優(yōu)越。針對傳統(tǒng)硝酸鹽前驅(qū)體墨水轉(zhuǎn)化溫度較高,且在更高溫退火下氧逸出導(dǎo)致的載流子濃度升高問題提供了一種新的解決方案。本文還對氧化物溶液加工中的另一種低溫制膜方法進(jìn)行了研究,即基于氧化物納米粒子懸浮液的薄膜制備。與氧化物前驅(qū)體溶液法不同的是,分散于溶液中的氧化物納米粒子無需通過前驅(qū)體分解就能成膜,因此這種方法制備薄膜不需要很高的加工溫度,兼容大部分類型的襯底薄膜,包括分解溫度低于200℃的柔性襯底以及彈性襯底。還研究了不同分散劑(乙酰丙酮和PVP)對成膜質(zhì)量的影響,在150℃的低溫下制備出遷移率超過0.2 cm~2V~(-1)s~(-1)的氧化物TFT。最后制備了可拉伸石墨烯電極襯底,為下一步可拉伸器件的制備打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2;TN321.5
【圖文】：

華南理工大學(xué)博士學(xué)位而本征可拉伸器件如圖 1-1c 所示，指的是器件各層擁有像彈性體一樣本征的拉性，即使不不構(gòu)筑特殊的結(jié)構(gòu)也能實現(xiàn)薄膜的拉伸，且拉伸時依然保留一定的器件性能明顯可以看出，結(jié)構(gòu)可拉伸器件相比于本征可拉伸器件在器件結(jié)構(gòu)上有不少的劣勢，先結(jié)構(gòu)可拉伸器件的制備工藝較為復(fù)雜，其次大多結(jié)構(gòu)可拉伸器件的表面都十分粗糙這就影響了在可拉伸器件上面再構(gòu)筑其他結(jié)構(gòu)。這些缺陷極大的限制了結(jié)構(gòu)可拉伸器的實際應(yīng)用，使其僅僅存在于實驗室中或者一些極簡單的應(yīng)用場合。而本征可拉伸器雖然有一系列的優(yōu)點，有利于以后的實際應(yīng)用，但是開發(fā)出本征可拉伸材料是極其困的，我們都知道擁有本征可拉伸性的單純的半導(dǎo)體材料是少之又少的，現(xiàn)階段只能從合材料和新材料的合成兩方面去下功夫。

華南理工大學(xué)博士學(xué)位開啟，形成電源電壓線到 OLED 的電流，像素點亮。當(dāng)掃描柵極電壓消失并停止工作。但由于存儲電容的存在，選址管壓信號并沒有消失，保持對驅(qū)動管柵極的電壓加載，OLED出最簡單的有源矩陣像素結(jié)構(gòu)，為了調(diào)控電路中 TFT 的性能容，實際上的驅(qū)動電路要比這里展示的復(fù)雜得多。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 邱勇,胡遠(yuǎn)川,董桂芳,王立鐸,謝俊鋒,馬亞寧;柔性全有機(jī)薄膜場效應(yīng)晶體管的制備和性能[J];科學(xué)通報;2003年09期

2 胡文平,劉云圻,朱道本;有機(jī)薄膜場效應(yīng)晶體管[J];物理;1997年11期

本文編號：2721365