有機(jī)薄膜晶體管（Organic Thin Film Transistor,OTFT）是基于有機(jī)半導(dǎo)體材料制備的薄膜晶體管器件。因其具有成本低廉、質(zhì)量輕、柔性以及可低溫條件下制備大面積電子器件等諸多優(yōu)點(diǎn)而獲得了越來(lái)越多的關(guān)注,其潛在應(yīng)用領(lǐng)域包含柔性微電子電路、傳感器、有機(jī)存儲(chǔ)器、電子紙以及智能識(shí)別卡等。經(jīng)過(guò)了30年的發(fā)展,OTFT的性能已取得較大提高。但是,OTFT器件的產(chǎn)業(yè)化還需要解決制備工藝繁瑣,生產(chǎn)效率低下的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。因此,進(jìn)一步探索快速、高效的工業(yè)化制備方法成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。本文基于噴涂法提出一種原位噴涂退火工藝,對(duì)傳統(tǒng)的后退火工藝進(jìn)行優(yōu)化,改善噴涂薄膜的表面形貌和Tips-pentacene的結(jié)晶性,制備出高性能的OTFT器件以及具有高靈敏度的OTFT氣體傳感器。具體研究?jī)?nèi)容包含如下:1.研究了原位噴涂退火工藝對(duì)OTFT電學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)中,噴涂和退火同時(shí)進(jìn)行,退火溫度能顯著影響器件性能。其中,60℃原位退火制備的器件電學(xué)性能最優(yōu),遷移率達(dá)到0.19 cm²/Vs,約是后退火器件的3.5倍。然而,當(dāng)原位退火溫度高于60℃時(shí),器件性能反而低于后退火器件。... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖

7(a) (b)圖 2-2 底柵頂接觸有機(jī)薄膜晶體管模型。(a) 結(jié)構(gòu)示意圖；(b) 水閥模型示意圖考慮到研究中多數(shù)采用 p 型有機(jī)半導(dǎo)體材料制備 OTFT 器件，傳輸載。并且本文中所使用的有源層材料為 Tips-pentacene 也為 p 型有機(jī)半因此，下面就以 p型 OTFT為例具體介紹其工作模式。

同時(shí)基于 OTFT 與平板電容器工作原理的相通性，我們?nèi)匀灰晕覀兪熘钠桨咫娙萜髂Ｐ蛠?lái)進(jìn)行分析。圖2-3 描述了 OTFT 器件工作時(shí)溝道區(qū)域載流子分布的情況�？梢杂闷桨咫娙萜鱽�(lái)進(jìn)行類(lèi)比，柵極電壓 VGS就是一個(gè)外加電場(chǎng)，在電容器的一側(cè)基板也就是導(dǎo)電溝道區(qū)產(chǎn)生感應(yīng)電荷。柵極電壓為負(fù)并達(dá)到一定大小時(shí)，溝道區(qū)就會(huì)形成大量的空穴積累。此時(shí)，逐漸增大源漏電壓 VDS，當(dāng) VDS較小時(shí)，誘導(dǎo)出來(lái)的空穴會(huì)首先用來(lái)填補(bǔ)半導(dǎo)體中的雜質(zhì)、晶界等陷阱，當(dāng)源漏電壓大于器件閾值電壓 VT時(shí)，導(dǎo)電溝道區(qū)開(kāi)始產(chǎn)生電流，此時(shí) OTFT器件工作在線性區(qū)，如圖 2-3(a)所示。(a) (b) (c)圖 2-3 當(dāng) VGS取大于 VT的一個(gè)固定值時(shí)，有機(jī)半導(dǎo)體中的導(dǎo)電溝道隨著源漏電壓的變化。 (a) 整個(gè)溝道都感應(yīng)出同種電荷；(b) 漏極附近溝道電荷密度為 0；(c) 源極和漏極溝道區(qū)域分別感應(yīng)相反電荷當(dāng) VDS逐漸增加達(dá)到∣VGS-VT∣的大小


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