【摘要】：有機半導體材料由于柔韌性好、可溶液法加工的特點以及在大面積柔性電子電路中的潛在應用,備受廣大電子學領(lǐng)域研究者的青睞。隨著大量性能優(yōu)異的有機半導體材料的不斷涌現(xiàn),以及器件制備技術(shù)的進步,有機電子器件開始朝著多元化、功能化的方向發(fā)展。近年來隨著光電技術(shù)的飛速發(fā)展,以光電晶體管為代表的功能化半導體器件已經(jīng)成為有機電子領(lǐng)域的熱門方向。而當前報道的能夠有效提高光電晶體管性能的有效方法較少,且受限于自身材料性質(zhì),本論文以活性層材料結(jié)構(gòu)和器件結(jié)構(gòu)兩個的重要影響因素為研究起點,設計制備了具有高光響應度,寬光譜吸收的新型有機光電晶體管,并對其功能及應用進行了研究與探索。具體的研究工作主要包括以下兩個方面;1.選用具有強分子間共軛堆積效應的傒酰亞胺類小分子材料,利用非溶劑生長法制備了納米線溶液,并利用液-液界面相互作用使納米線在氣/液界面定向生長為局部排列有序的超分子納米線薄膜,制備了具有高光響應度的傒酰亞胺納米線薄膜光電晶體管。此外,通過界面修飾手段對器件性能進一步優(yōu)化,使得基于納米線薄膜活性層的場效應晶體管的最高遷移率高達4×10-4 cm2V-1s-1,表現(xiàn)出優(yōu)異的電荷傳輸性質(zhì)。同時得益于活性層材料有序的納米線薄膜形貌及良好的光譜吸收性質(zhì),PTCDI-C8納米線薄膜光電晶體管展現(xiàn)出超高的光電響應性質(zhì),光照電流/無光照電流最大值高達2.8×104,為有機半導體光電材料找到了新的應用出口。2.設計構(gòu)建了一種新型懸浮柵結(jié)構(gòu)器件,選用有機本體異質(zhì)結(jié)作為吸光層,n型萘酰亞胺類小分子半導體作為電荷傳輸層,有效結(jié)合有機異質(zhì)結(jié)優(yōu)異的吸光性質(zhì)和萘酰亞胺類小分子半導體優(yōu)異的電荷傳輸性質(zhì),懸浮柵光電晶體管在32.4μW/cm2弱光下電流變化值最大為300 n A,光響應度高達4840 m A/W,表現(xiàn)出超靈敏光響應性質(zhì),并深入分析了其光電響應機制,系統(tǒng)探究了光吸收層材料、隔離層材料及成膜方式對光電晶體管場效應調(diào)控性質(zhì)及光響應性質(zhì)的影響,為構(gòu)建新型高性能的光電晶體管提供了新策略。
【圖文】：

第1 章 緒論膜制備技術(shù)（例如旋涂，卷對卷印刷，噴涂和刮涂（圖 1.1a））將溶液在低溫的環(huán)境條件下沉積在大面積的襯底上，將半導體材料的易加工性，易于集成性，與自身極好的光電性質(zhì)有效結(jié)合，制備出寬光譜識別的光電探測器[21]。目前，基于有機光敏材料的光電探測器已經(jīng)能夠檢測紫外到近紅外的光譜范圍，而且能夠有效結(jié)合材料自身的可溶液加工性，制備大面積、可彎曲的柔性光電傳感器，這也將大大促進有機光電探測器件在可穿戴設備和生物醫(yī)學傳感領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展[22-25]。

是一種能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換成易于檢測的電信的光源信號功能的電子器件，目前已經(jīng)在醫(yī)探測等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應用前景[26-30]。特機光電晶體管，，如圖 1.2 所示，除了由施加的光信號也被用作附加的控制端以產(chǎn)生傳輸載于場效應結(jié)構(gòu)的光電晶體管通常比光電二極低的噪聲電流。而且由于光電晶體管結(jié)構(gòu)較子電路中，使其在單個器件中同時具備光探從威廉·肖克利于 1951 年將第一個光電晶體料的光電晶體管已經(jīng)得到了很大的發(fā)展。而有機半導體材料的有機光電晶體管在過去的性能都可以與無機材料相媲美，而且它們能光電性質(zhì)以實現(xiàn)檢測不同性質(zhì)、不同波長光源
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN386

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本文編號：2594522