本文關(guān)鍵詞：基于PTCDA的綠光光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有機(jī)半導(dǎo)體材料以及光敏器件是近年來微電子學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFET)由于其具備可彎曲、可大面積制備、制備工藝簡單等特點(diǎn),有著極好的應(yīng)用前景與潛力,光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管(phot OFET)作為OFET的重要分支之一,在新型光電探測器方面具有極大潛力而受到廣泛關(guān)注和研究。在眾多光敏OFET研究中,針對綠光敏感的OFET研究相對較少,本論文即圍繞綠光光敏phot OFET器件的研制展開工作。傒四甲酸二酐PTCDA(3,4,9,10-perylenetertra-caboxylic dianhydride)是一種典型的寬帶隙光敏單體型有機(jī)半導(dǎo)體材料,吸收峰在500~550nm之間,對綠光具有較好的光敏感性,有良好的光電特性。論文工作以PTCDA作為統(tǒng)一的綠光敏感材料,分別完成了四種結(jié)構(gòu)的綠光光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管的研制,包括單層結(jié)構(gòu)和異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),考慮到光敏吸收的效果,統(tǒng)一采用了平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。四種器件結(jié)果簡述如下:第一種器件:N型單層PTCDA phot OFET。輸出特性呈現(xiàn)典型的N型輸出飽和特性曲線,但受限于PTCDA較低的載流子遷移率,因此,輸出電流非常微弱且閾值電壓極高,無法實(shí)際應(yīng)用。第二種器件:N型平面異質(zhì)結(jié)C60/PTCDA phot OFET。輸出特性呈現(xiàn)典型的N型輸出飽和特性曲線,以C60/PTCDA平面異質(zhì)結(jié)為半導(dǎo)體層,其中C60為電子傳輸層,柵壓50V時,飽和漏電流近3000n A,閾值電壓為-4.41V,飽和遷移率為0.78 cm2/(V·S),最大光暗電流比為815.98,器件的光響應(yīng)度達(dá)到36.23m A/W。第三種器件:P型平面異質(zhì)結(jié)TiOPc/PTCDA phot OFET。制備并表征了基于Si/SiO_2襯底的TiOPc和TiOPc/PTCDA薄膜。光照條件下飽和遷移率提高到3.64×10-3 cm2/(V·s),閾值電壓有所降低,減小為-4.10V,器件的最大光暗電流比為31.00,器件的最大光響應(yīng)度為2.27A/W。第四種器件:P型平面異質(zhì)結(jié)Pentacene/PTCDA phot OFET。制備并表征了基于Si/SiO_2襯底的Pentacene和Pentacene/PTCDA薄膜。相比TiOPc/PTCDA phot OFET,輸出電流增長了62.60%,器件的最大光響應(yīng)度可達(dá)到19.62A/W,最大光靈敏度為56.15,光敏性能和電流電壓特性均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于TiOPc/PTCDA器件。整體而言,N型特性的C60/PTCDA結(jié)構(gòu)的光敏OFET在輸出電流方面優(yōu)于TiOPc/PTCDA和Pentacene/PTCDA結(jié)構(gòu),但其同型異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)使得光敏特性的提高受到了限制,在光響應(yīng)度方面低于另兩種異型異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的器件。P型特性的兩種器件中,Pentacene/PTCDA結(jié)構(gòu)整體性能明顯優(yōu)于TiOPc/PTCDA結(jié)構(gòu)的器件,具有更好的電流輸出特性和光敏特性。論文對四種器件的工藝進(jìn)行了一定程度的優(yōu)化,在文中給出了四種器件的具體工藝流程。
【關(guān)鍵詞】：綠光 PTCDA 光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管 光敏特性 平面異質(zhì)結(jié)
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN386
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-14
• 1. 緒論14-19
• 1.1. 研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2. OFET的特點(diǎn)及應(yīng)用16
• 1.3. OFET的材料選取16-19
• 2. 有機(jī)光敏場效應(yīng)晶體管簡介19-23
• 2.1. 基本結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2. 工作原理20-21
• 2.3. 性能參數(shù)21-23
• 3. 單層PTCDA phot OFET研制23-29
• 3.1. 光敏有機(jī)半導(dǎo)體材料PTCDA23-25
• 3.2. 器件工藝流程25-27
• 3.3. 特性分析27-29
• 4. 異質(zhì)結(jié)PTCDA phot OFET研制29-46
• 4.1. C60/PTCDA phot OFET29-34
• 4.1.1 器件工藝流程30-31
• 4.1.2 數(shù)據(jù)分析31-34
• 4.2. TiOPc/PTCDA phot OFET34-39
• 4.2.1 器件工藝流程35-36
• 4.2.2 數(shù)據(jù)分析36-39
• 4.3. Pentacene/PTCDA phot OFET39-44
• 4.3.1 器件工藝流程40-42
• 4.3.2 數(shù)據(jù)分析42-44
• 4.4. 小結(jié)44-46
• 5. 總結(jié)與展望46-49
• 5.1. 總結(jié)46-47
• 5.2. 展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 個人簡歷53

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳真;基于PTCDA的綠光光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管研制[D];中國計(jì)量大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于PTCDA的綠光光敏有機(jī)場效應(yīng)晶體管研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：308513