發(fā)布時間：2021-02-26 04:55

　　有機場效應晶體管的研究重點主要集中在遷移率高、穩(wěn)定性強和溶液加工容易的半導體材料。隨著研究不斷深入,科研人員發(fā)現(xiàn)絕緣層對器件整體性能起關鍵作用,直接影響其上半導體材料成膜和分子排布,決定絕緣層/半導體層界面質量,進而影響載流子的輸運及器件性能。理想的介電層材料應該具有大電容、低漏電流、低界面陷阱態(tài)密度和高有機半導體材料匹配性。單層絕緣層很難同時滿足大電容和低界面極性的要求。如果把低極性和強極性絕緣層材料組合起來,形成低k/高k雙絕緣層,可以綜合兩種絕緣層的優(yōu)點,提高絕緣層的性能,增加電容的同時提供極性較低的界面。本文主要通過兩部分工作,對絕緣層及絕緣層/半導體層界面進行了研究:（1）在有機場效應晶體管中,尤其是底柵結構器件,介電材料及其表面性質對器件性能起關鍵作用。由于單絕緣層很難同時滿足大電容和低界面極性的要求,所以首先設計弱極性交聯(lián)聚對乙烯基苯酚（CL-PVP）和強極性聚乙烯醇（PVA）組成的低介電常數(shù)/高介電常數(shù)（低k/高k）雙絕緣層作為介電層,并采用研究廣泛的3-己基噻吩（P3HT）為活性層,研制高性能場效應晶體管。CL-PVP/PVA作為絕緣層的P3HT器件性能得到顯著提高,... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１有機場效應晶體管底柵頂接觸Ｕ）、底柵底接觸（ｂ）、頂柵頂接觸（ｃ）??和頂柵底接觸（ｄ）結構示意圖

Ｃ２）?真空沉積法??真空沉積法是在真空條件下，把提前放置在真空腔內的村料加熱蒸發(fā)，使材??料分子自由擴散到基板上，形成薄膜，如圖２．３所示＝真空沉積法一般有兩種方法：??濺射和蒸鍍。由于真空蒸鍍有對設備要求低，工藝操作簡中沉積的薄膜比較純??等優(yōu)點，一般用來制備有機小分子薄膜。真空蒸鍍法制備的薄膜質量與基板溫??度和蒸鍍速率有關。但是由于多數(shù)聚合物在高溫下分子鏈會斷裂，所以本文中只??Ｉ丨］熱蒸發(fā)技術制備金屬電極薄膜。??ＩＩ??

柯機場效應晶體管是一種向半導體中可控注入自由載流子的有源器件，向半??導體內注入載流子的電極稱為源極，從半導體內流出載流子的電極稱為漏極，下??面以底柵頂接觸結構器件（圖２．４）為例，介紹其工作機理。絕緣層可以近似看作??平板電容器，其中下極板是柵極，上極板是半導體層。當外加柵壓（Ｖｓ）時，絕??緣層起到平板電容器作用，半導體層內靠近絕緣層位置感生出電荷柵極電壓??增加到１定值的時候，感生電荷數(shù)量足夠多，形成導電溝道，參與異電，使半導??體內電阻率比不施加柵極電壓時，發(fā)生量級的降低。通過調節(jié)柵極電壓，可以改??變絕緣層構成的平板電容器極板間的電場強度，溝道內感生電荷的密嗖隨著電場??強度的改變而改變，從而影響導電溝道的寬窄，導致通過源漏電極的電流大小發(fā)??生變化，這樣，就可以通過控制柵極電壓，達到調節(jié)源漏電極之間電流的作用。??這個電極的名字“柵極”也因其具有“閥門”般的作用而得名


本文編號：3052084