聚合物介電材料的設(shè)計與制備及其在柔性O(shè)FET器件中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-11-10 00:29
有機場效應(yīng)晶體管(OFET)是一類重要的柔性電子器件,具有質(zhì)量輕、成本低、易加工等優(yōu)勢,在電子皮膚、智能傳感和記憶存儲等多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在OFET中,除了有機半導(dǎo)體材料和電極外,柵極介電層的調(diào)控對于提高器件性能也至關(guān)重要。然而目前,如何獲得厚度不敏感、高電容的有機聚合物介電材料,實現(xiàn)低電壓、高性能的柔性O(shè)FET器件,是該領(lǐng)域需解決的重要問題之一。為此,本論文引入有機聚電解質(zhì)設(shè)計了一系列具有高電容的新型聚合物本體復(fù)合介電薄膜,系統(tǒng)研究了介電薄膜與OFET性能的關(guān)系,實現(xiàn)了柔性O(shè)FET的操作電壓的降低和器件性能的提高;趦(yōu)化的介電薄膜和柔性器件,設(shè)計制備了低電壓、高靈敏的OFET式壓力傳感器。論文的研究內(nèi)容包括下面三個部分:1、通過溶液加工方法,在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中引入少量相對介電常數(shù)較高的聚丙烯酸(PAA),得到一系列介電常數(shù)可調(diào)的新型二元聚合物復(fù)合介電薄膜。與單純PMMA相比,新型PMMA:PAA復(fù)合介電薄膜能有效提高柔性O(shè)FET的載流子遷移率,并大幅降低操作電壓至-5 V。所獲得的柔性O(shè)FET器件在不同彎曲半徑和彎曲循環(huán)次數(shù)下顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性。2、通過溶液...
【文章來源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?OFET器件結(jié)構(gòu):(a)底柵頂接觸式;(b)底柵底接觸式;(c)頂柵頂接觸式;??(d)頂柵底接觸式??
雖然OFET存在著多種器件結(jié)構(gòu),但其工作原理基本一致。根據(jù)不同載流子??的傳導(dǎo)模式,可將OFET分為;?型(空穴傳導(dǎo))和n型(電子傳導(dǎo))。下面,我??們以p型晶體管結(jié)構(gòu)為例,來對OFET的工作原理進行簡單的介紹。如圖1-3所??示,當(dāng)柵極電壓為負(fù)時,介電層靠近柵極一側(cè)的界面處帶正電荷,而靠近半導(dǎo)體??層一側(cè)的界面處帶負(fù)電荷,兩側(cè)的電荷極性相反且數(shù)量相同。由此,誘導(dǎo)了半導(dǎo)??體層靠近介電層的一側(cè)空穴開始聚集,在源漏電壓的驅(qū)動下,這些聚集的空穴產(chǎn)??生了定向移動,形成電流[11]。??3??
cm2?V"1?s"1?〇??(a)?^?(b)??圖1-2?(a)纖維狀的OFET結(jié)構(gòu)示意圖[9];?(b)柵電極、源漏電極共平面OFET結(jié)構(gòu)示??意圖[10]??雖然OFET存在著多種器件結(jié)構(gòu),但其工作原理基本一致。根據(jù)不同載流子??的傳導(dǎo)模式,可將OFET分為;?型(空穴傳導(dǎo))和n型(電子傳導(dǎo))。下面,我??們以p型晶體管結(jié)構(gòu)為例,來對OFET的工作原理進行簡單的介紹。如圖1-3所??示,當(dāng)柵極電壓為負(fù)時,介電層靠近柵極一側(cè)的界面處帶正電荷,而靠近半導(dǎo)體??層一側(cè)的界面處帶負(fù)電荷,兩側(cè)的電荷極性相反且數(shù)量相同。由此,誘導(dǎo)了半導(dǎo)??體層靠近介電層的一側(cè)空穴開始聚集,在源漏電壓的驅(qū)動下,這些聚集的空穴產(chǎn)??生了定向移動,形成電流[11]。??3??
本文編號:3486208
【文章來源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?OFET器件結(jié)構(gòu):(a)底柵頂接觸式;(b)底柵底接觸式;(c)頂柵頂接觸式;??(d)頂柵底接觸式??
雖然OFET存在著多種器件結(jié)構(gòu),但其工作原理基本一致。根據(jù)不同載流子??的傳導(dǎo)模式,可將OFET分為;?型(空穴傳導(dǎo))和n型(電子傳導(dǎo))。下面,我??們以p型晶體管結(jié)構(gòu)為例,來對OFET的工作原理進行簡單的介紹。如圖1-3所??示,當(dāng)柵極電壓為負(fù)時,介電層靠近柵極一側(cè)的界面處帶正電荷,而靠近半導(dǎo)體??層一側(cè)的界面處帶負(fù)電荷,兩側(cè)的電荷極性相反且數(shù)量相同。由此,誘導(dǎo)了半導(dǎo)??體層靠近介電層的一側(cè)空穴開始聚集,在源漏電壓的驅(qū)動下,這些聚集的空穴產(chǎn)??生了定向移動,形成電流[11]。??3??
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