【摘要】：場效應遷移率是描述有機薄膜晶體管(OTFT)性能的重要參數(shù)之一,目前OTFT場效應遷移率主要根據(jù)實驗測得OTFT電特性曲線通過擬合計算方法獲得。本文針對這種方法進行深入研究發(fā)現(xiàn),OTFT的場效應遷移率與其工作狀態(tài)有關(guān)。在線性工作狀態(tài)下,OTFT的線性區(qū)場效應遷移率隨著柵電壓的增加而增大;在飽和工作狀態(tài)下,當漏電壓V_D1.5VG_(max)時,飽和區(qū)場效應遷移率為一定值,表明采用此值表征OTFT的電性能更加客觀和精確。
【圖文】：

圖２（ａ）為在不同柵電壓ＶＧ和不同漏電壓ＶＤ下的ＯＴＦＴ的輸出特性曲線。圖２（ｂ）為在不同漏電壓ＶＤ和不同柵電壓ＶＧ下的有機薄膜晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線。圖３（ａ）為電特性模型（１）式的模擬曲線與輸出實驗曲線在線性區(qū)域（ＶＤ＜ＶＧ）的比較；圖３（ｂ）為電特性模型（２）式的模擬曲線與轉(zhuǎn)移實驗曲線在飽和區(qū)域（ＶＤ＞ＶＧ）的比較。圖３可以看出，電特性模型（１）、（２）分別與ＯＴ－圖２（ａ）ＯＴＦＴ輸出特性曲線；（ｂ）ＯＴＦＴ轉(zhuǎn)移特性曲線Ｆｉｇ．２（ａ）ＯｕｔｐｕｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅＯＴＦＴ；（ｂ）ＴｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅＯＴＦＴ圖３（ａ）ＶＧ＝－１５Ｖ輸出曲線線性區(qū)域比較圖；（ｂ）ＶＤ＝－２０轉(zhuǎn)移曲線飽和區(qū)比較圖Ｆｉｇ．３（ａ）ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｓａｔＶＧ＝１５Ｖｉｎｔｈｅｌｉｎｅａｒｒｅｇｉｏｎ；（ｂ）ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｃｕｒｖｅｓａｔＶＤ＝－２０ＶｉｎｔｈｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎＦＴ線性區(qū)的輸出曲線和飽和區(qū)的轉(zhuǎn)移曲線吻合的非常好。故該電特性模型可以分別描述ＯＴＦＴ在線性工作狀態(tài)和飽和工作狀態(tài)時的電特性，進而擬合計算ＯＴＦＴ的遷移率。為了分析實驗數(shù)據(jù)點的選取與擬合計算得到的場效應遷移率之間的關(guān)系，首先在ＯＴＦＴＶＧ＝１５Ｖ的輸出曲線線性區(qū)域（ＶＤ＜ＶＧ＝１５Ｖ），從ＶＤ＝０

圖２（ａ）為在不同柵電壓ＶＧ和不同漏電壓ＶＤ下的ＯＴＦＴ的輸出特性曲線。圖２（ｂ）為在不同漏電壓ＶＤ和不同柵電壓ＶＧ下的有機薄膜晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線。圖３（ａ）為電特性模型（１）式的模擬曲線與輸出實驗曲線在線性區(qū)域（ＶＤ＜ＶＧ）的比較；圖３（ｂ）為電特性模型（２）式的模擬曲線與轉(zhuǎn)移實驗曲線在飽和區(qū)域（ＶＤ＞ＶＧ）的比較。圖３可以看出，，電特性模型（１）、（２）分別與ＯＴ－圖２（ａ）ＯＴＦＴ輸出特性曲線；（ｂ）ＯＴＦＴ轉(zhuǎn)移特性曲線Ｆｉｇ．２（ａ）ＯｕｔｐｕｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅＯＴＦＴ；（ｂ）ＴｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅＯＴＦＴ圖３（ａ）ＶＧ＝－１５Ｖ輸出曲線線性區(qū)域比較圖；（ｂ）ＶＤ＝－２０轉(zhuǎn)移曲線飽和區(qū)比較圖Ｆｉｇ．３（ａ）ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｓａｔＶＧ＝１５Ｖｉｎｔｈｅｌｉｎｅａｒｒｅｇｉｏｎ；（ｂ）ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｃｕｒｖｅｓａｔＶＤ＝－２０ＶｉｎｔｈｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎＦＴ線性區(qū)的輸出曲線和飽和區(qū)的轉(zhuǎn)移曲線吻合的非常好。故該電特性模型可以分別描述ＯＴＦＴ在線性工作狀態(tài)和飽和工作狀態(tài)時的電特性，進而擬合計算ＯＴＦＴ的遷移率。為了分析實驗數(shù)據(jù)點的選取與擬合計算得到的場效應遷移率之間的關(guān)系，首先在ＯＴＦＴＶＧ＝１５Ｖ的輸出曲線線性區(qū)域（ＶＤ＜ＶＧ＝１５Ｖ），從ＶＤ＝０
【作者單位】： 遼寧大學物理學院;北京交通大學光電子技術(shù)研究所發(fā)光與光信息技術(shù)教育部重點實驗室;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃(2016YFB0401302) 國家自然科學基金(11474018,61575019) 北京市科委重大項目(D161100003416001) 中央高校基本科研業(yè)務費專項(2016JBM066) 遼寧省教育廳(L2014003) 遼寧大學青年科研基金(LDQN201431)資助項目
【分類號】：TN321.5

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本文編號：2521968