本文關(guān)鍵詞：大面積有機(jī)一維微米線陣列與二維單晶薄膜的制備及其光電器件研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近十年來,由有機(jī)小分子半導(dǎo)體材料制備的微納晶體越來越受到研究者的關(guān)注。因?yàn)橄啾扔跓o機(jī)半導(dǎo)體材料,有機(jī)材料在具有低成本、機(jī)械柔韌性、低的生長溫度等優(yōu)勢的同時,還可以通過改變分子結(jié)構(gòu)靈活的調(diào)控其電學(xué)性能。而有機(jī)晶體結(jié)構(gòu)相較于非晶結(jié)構(gòu),在提高所構(gòu)建器件的光電性能方面更具優(yōu)勢。但通過常規(guī)方法制備大面積一維單晶納米線和二維單晶納米薄膜還面臨著很大的挑戰(zhàn)。材料尺寸的局限性,使對其光電性能的研究仍停留在單個器件的階段,阻礙了其集成化應(yīng)用。大面積一維單晶微米線和二維單晶納米薄膜的成功制備,可以把性能研究從單個器件階段提升到集成器件階段,這大大促進(jìn)微納米晶體結(jié)構(gòu)的大規(guī)模集成化應(yīng)用。本論文著重研究了大面積有機(jī)一維微米線陣列和二維單晶薄膜的制備及其在光電器件上的應(yīng)用。一、光刻膠輔助提拉法原位快速生長大面積高度有序的一維C60微米線陣列及其光電探測性能的研究該工作把光刻膠輔助揮發(fā)法與提拉技術(shù)相結(jié)合,可以在極短的時間里制備大面積超長富勒烯微米線(C60 MWs)陣列。所得C60微米線截面為標(biāo)準(zhǔn)的正六邊形是完美的單晶結(jié)構(gòu),陣列面積可達(dá)到1×1cm2�；谀０遄饔�,新方法通過改變模板圖案來調(diào)控陣列密度,同時實(shí)現(xiàn)了不同根數(shù)的C60微米線陣列在金電極對上精確定點(diǎn)定位生長。這一優(yōu)勢很好的應(yīng)用到器件構(gòu)建上,避免了在有機(jī)納米材料上直接光刻,一步法完成光電探測集成器件的制備�；贑60微米線陣列制備的光電探測器顯示了優(yōu)異而穩(wěn)定的光響應(yīng)性能。同時,高晶體質(zhì)量的C60微米線陣列不但可以在硬的Si O2/Si基底上生長,還可以在柔性的PET基底上直接生長。本工作所提出的新方法具有簡便性、普適性,在構(gòu)建大面積高性能功能化的有機(jī)晶體集成器件方面具有巨大潛能。二、利用三相界面法制備二維大面積C10-BTBT單晶薄膜及其有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFETs)的研究本工作提出一種新的方法r-LB(reverse-Langmuir Blodgett)技術(shù)輔助揮發(fā)法,來直接一步法生長二維大面積有機(jī)C10-BTBT單晶薄膜。結(jié)合液面張力和外部施加的驅(qū)動力以形成擴(kuò)展力。在擴(kuò)展力的作用下有機(jī)小分子溶液緩慢平鋪在水面上,同時隨著有機(jī)溶劑的揮發(fā),在有機(jī)溶液/水/空氣三相接觸線處有機(jī)小分子自組裝生長成單晶薄膜。單晶薄膜可以從水面上轉(zhuǎn)移到任意基底上(硬基底Si O2/Si、柔性PEN基底)。所得到的C10-BTBT二維單晶薄膜厚度可以在幾納米到幾十納米之間進(jìn)行調(diào)控,面積達(dá)到厘米尺度。由該方法所得到的有機(jī)單晶薄膜應(yīng)用到OFETs上,器件具有極高的遷移率(10 cm2V-1s-1)和極大的開關(guān)比(107),同時超大面積的優(yōu)勢為其在以后的集成器件應(yīng)用中提供了可能。
【關(guān)鍵詞】：一維單晶微米線陣列 二維單晶薄膜 光電探測器 有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFETs)
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-45
• 1.1 有機(jī)微納半導(dǎo)體材料概述10-12
• 1.1.1 有機(jī)半導(dǎo)體材料的發(fā)展10-12
• 1.1.2 有機(jī)小分子微納晶體材料的發(fā)展12
• 1.2 大面積有機(jī)微納晶體材料的制備12-38
• 1.2.1 制備大面積有機(jī)小分子微納晶體材料的意義12-13
• 1.2.2 一維有機(jī)微納晶體的陣列化、圖案化制備方法13-28
• 1.2.3 二維有機(jī)微納晶體薄膜材料制備方法28-38
• 1.3 課題的提出與意義38-39
• 參考文獻(xiàn)39-45
• 第二章 光刻膠輔助提拉法原位快速生長大面積高度有序的一維C60微米線陣列及其光電探測性能的研究45-64
• 2.1 引言45-46
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分46-49
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料46
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與操作46-47
• 2.2.3 C60微米線陣列的制備47-48
• 2.2.4 基于C60微米線陣列光電探測器的制備48
• 2.2.5 雙層C60微米線陣列薄膜的制備48-49
• 2.3 結(jié)果與討論49-60
• 2.3.1 C60微米線陣列的生長和形貌結(jié)構(gòu)表征49-52
• 2.3.2 C60微米線陣列在電極對上定位生長和密度調(diào)控實(shí)驗(yàn)52-53
• 2.3.3 C60微米線陣列生長控制實(shí)驗(yàn)和機(jī)理解釋53-57
• 2.3.4 基于C60微米線陣列光電探測器件的性能測試57-59
• 2.3.5 雙層C60微米線陣列薄膜的生長表征59-60
• 2.4 本章小結(jié)60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 第三章 利用三相界面法制備二維大面積C10-BTBT單晶薄膜及其有機(jī)場效應(yīng)晶體管（OFETs）的研究64-90
• 3.1 引言64-65
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分65-69
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料65-66
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與操作66-67
• 3.2.3 二維有機(jī)C10-BTBT單晶薄膜的制備67-68
• 3.2.4 基于二維有機(jī)C10-BTBT單晶薄膜OFETs器件制備68-69
• 3.3 結(jié)果與討論69-86
• 3.3.1 親疏水修飾和溶劑對的選擇對實(shí)驗(yàn)過程的影響69-70
• 3.3.2 二維有機(jī)C10-BTBT單晶薄膜的形貌和結(jié)構(gòu)表征70-76
• 3.3.3 二維有機(jī)C10-BTBT單晶薄膜的生長機(jī)理解釋76-80
• 3.3.4 二維有機(jī)C10-BTBT單晶薄膜的厚度控制實(shí)驗(yàn)80-81
• 3.3.5 基于二維有機(jī)C10-BTBT單晶薄膜OFETs器件性能測試81-86
• 3.4 本章小結(jié)86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 結(jié)論90-92
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文92-93
• 致謝93-94

【相似文獻(xiàn)】

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1 魏飛;張強(qiáng);騫偉中;徐光輝;項(xiàng)榮;溫倩;王W，

本文編號：486899