發(fā)布時間：2019-11-29 00:43

【摘要】：有機(jī)場效應(yīng)晶體管(Organic Field-Effect Transistor,OFET)因其質(zhì)輕價(jià)廉且與柔性襯底兼容等優(yōu)點(diǎn)而在電子標(biāo)簽、柔性電子電路、傳感器、有機(jī)激光器等領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注。然而OFET器件商業(yè)化仍然受到一定的限制,主要在于其載流子遷移率、閾值電壓等仍與無機(jī)FET器件存在一定的差距。以上的問題都與OFET器件的界面性質(zhì)密切相關(guān)。因此,本文著重研究OFET器件中金屬與半導(dǎo)體接觸面,通過對該界面進(jìn)行界面修飾,改善界面接觸,以期制備高性能的器件。研究內(nèi)容主要分三部分:1.研究了三種聚合物材料PMMA、PS、PVDF作為電極修飾層修飾OFET,對器件性能的影響。相比于未加電極修飾層的器件,加了聚合物電極修飾材料的器件性能都有了顯著的提升,并且PMMA作為電極修飾層的OFET器件性能最優(yōu)遷移率為0.59 cm2/Vs,是對照器件的5倍。主要?dú)w因于PMMA具有和并五苯匹配的表面能,介電常數(shù)不高,這些條件都有利于并五苯薄膜的生長,同時,較低的接觸電阻表明器件形成了良好的有源層和金屬的接觸,從而有助器件性能的提高。2.研究了絲蛋白作為電極修飾層,對OFET器件性能的影響,并對絲蛋白厚度進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明當(dāng)加入絲蛋白作為緩沖層時,器件性能均有所提升,且當(dāng)絲蛋白厚度d=4 nm時,器件的載流子遷移率與飽和電流分別達(dá)到最大值0.32cm2/Vs與32μA,相比于對比器件分別提高了2倍多和3倍。器件的接觸電阻也從1.59 M??cm降低到0.23 M??cm。通過對薄膜進(jìn)行AFM表征器件性能的提升主要?dú)w因于相比于生長在金電極上的并五苯,生長在絲蛋白上的并五苯薄膜的結(jié)晶度得到了很大的提高。3.研究了三種空穴傳輸材料m-MTDATA、TPD、SubPc作為緩沖層對OFET器件性能的影響。引入空穴傳輸緩沖層后,器件性能均得到明顯的改善。器件性能的提升主要?dú)w功于空穴傳輸型材料對金屬有機(jī)界面接觸電阻的明顯改善。不同的空穴傳輸型材料對器件的性能的影響有著明顯的差異,這歸結(jié)于不同材料特性、成膜的形貌區(qū)別以及空穴傳輸性能的差異�；诖�,我們選擇了最優(yōu)化的空穴傳輸材料SubPc作為緩沖層,制備了遷移率高達(dá)0.26 cm2/Vs空穴傳輸型OFET器件。本文研究了一種修飾OFET器件接觸界面的方法,為高性能的OFET的制備打下了基礎(chǔ)。
【圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文與傳統(tǒng)的硅工藝相比，OFET器件的制備工藝要簡單得多，省去了諸如高溫、高真空沉積技術(shù)以及光刻等很多復(fù)雜的加工過程，可以大大降低工業(yè)生產(chǎn)成本。再者由于由于有機(jī)材料的可彎曲特性，使其可以很好地與柔性襯底兼容，因而有望可以得到質(zhì)量輕、可彎曲甚至可以折疊的電子產(chǎn)品。自1983年第一個OFET器件報(bào)道以來[9]，關(guān)于有機(jī)電子器件的研究，無論是在材料本身性能的提高上，還是器件結(jié)構(gòu)和加工工藝的改進(jìn)上，，都得到了飛速的發(fā)展。OFET器件已經(jīng)初步應(yīng)用于各種電子器件中（圖1-1），如電子報(bào)紙、傳感器和存儲器件等。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 緩沖層，器件的遷移率從 0.16 cm2/Vs 數(shù)量級，從 103提高到 105，閾值電壓從 1.5 nm 的 PTFE 聚合物材料加入 OFET 性能有了明顯的改善[23]。2014 年，Shi 料，P3HT 作為有源層，采用溶液成膜的2015 年，Konstantinos 等人在石墨烯 OFE對器件進(jìn)行封裝，獲得了在空氣中比較方式將水解性的脫氧核糖核酸（Deoxyr應(yīng)用到 OFET 器件中，獲得了高的遷移
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN386

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本文編號：2567238