【摘要】：噴墨打印技術(shù)從出現(xiàn)一開始就引起了人們的普遍關(guān)注,它不僅具有可“直接書寫”的優(yōu)點,而且節(jié)約材料,可大批量生產(chǎn)。而界面修飾是提高噴墨打印薄膜均勻性,制備理想結(jié)晶結(jié)構(gòu)有機半導體層的重要方法之一。 本論文研究了界面修飾對噴墨打印制備有機半導體層的影響,主要工作如下： (1)選擇了3種自組裝單分子層作為界面修飾材料。研究發(fā)現(xiàn),襯底的表面性質(zhì)對噴墨打印單點及薄膜的形貌都有很大的影響。同時,也能夠很大的提高器件的電學性能。空白Si02襯底上打印的OTFT器件場效應遷移率只有2.37×10-3cm-2V-1s-1,電流開關(guān)比只有102。而PETS和PTS修飾的襯底上打印的器件,其遷移率分別被提高到8.07×10-3cm-2V-1s-1和7.95×10-3cm-2V-1s-1,電流開關(guān)比超過103。 (2)首次提出了利用紫外光照劑量的不同,制備一系列溶解性不同的PS薄膜襯底。研究發(fā)現(xiàn)PS薄膜的溶解性對噴墨打印的單點和多點重疊薄膜形貌有很大的影響。AFM和XRD顯示0.417J cm-2紫外光照的PS薄膜上的打印單點和薄膜的結(jié)晶性最好。同時,合適的溶解性也是獲得高性能打印器件的重要挑戰(zhàn)。對于在初始PS薄膜上打印的OTFT器件來說,其場效應遷移率只有(2.08±2.82)×10-3cm-2V-1s-1。0.417J cm-2紫外光照的PS薄膜上噴墨打印的OTFT器件,其電學性能得到顯著提高,場效應遷移率分別為(1.80±1.24)×10-3cm-2V-1s-1。然而,當紫外光照劑量增加到0.695J cm-2和1.854J cm-2,場效應遷移率下降,只有(1.27±0.84)×10-3cm-2V-1s-1。和(7.57±4.20)×10-3cm-2V-1s-1。
【圖文】：

圖1.1為有機薄膜晶體管工作原理示意圖。源極是接地的，薄膜晶體管主要是通過在柵極上施加電壓，以調(diào)節(jié)源、漏極之間的導電溝道中的電流的流動，從而達到開態(tài)與關(guān)態(tài)。（1)當沒有施加偏壓（VGS=OV)于柵極上時，自由載流子在整個有源半導體層中均勻分布。此時載流子密度非常低，因此有源半導體層的電導率以及源、漏極之間的電流都非常小，此時OTFT處于關(guān)態(tài)。（2)然而，在柵極上施加一個負的偏壓（VgsOV)時，會產(chǎn)生一個垂直方向的電場，大量的空穴就會在有源半導體層與絕緣層接觸的界面區(qū)域富集

(b)圖1.4 (a) P3HT和（b) TIPS-PEN的分子結(jié)構(gòu)式Fig 1.4 Structure of (a) P3HT; (b) TIPS-PEN.(2)絕緣層材料絕緣層材料一般分為無機和聚合物兩類。本文涉及的所有實驗均選用300nmSi02 (電容Ci=10.8nFcm-2)作為柵絕緣層。(3)電極材料電極的選擇主要考慮兩個方面。一是電極材料本身要有利于載流子向有源層的注入；二是電極必須與有源層有良好的界面接觸。在OTFT中，對于P型有機半導體而言，，電極材料的費米能級應當與半導體材料的分子最高占據(jù)軌道能級匹配，從而有利于空穴的注入。本文所有實驗均選取熱蒸渡60nm厚的金電極作為源漏電極。1.2噴墨打印技術(shù)噴墨打印技術(shù)[41是一種基于液相材料的沉膜技術(shù)，材料利用率高。這些液相材料，是由溶質(zhì)（包括聚合物和小分子等）溶解或者分散在一種溶劑中形成的，即所謂的墨水。噴墨打印噴出的單滴墨水體積可以精確到pL量級，無需掩膜板、非直接接觸、可由電腦控制直接“讀寫”圖案化。其應用范圍越來越廣，涉及到有機電子器件、納米技術(shù)以及組織技術(shù)等眾多的應用。而噴墨打印技術(shù)在OTFT制備中的應用也越來越多。全打印有機晶體管的四層結(jié)構(gòu)巳經(jīng)被很多研究機構(gòu)實現(xiàn)了[3]。Molesa等[7]人首先用全打印工藝制備了性能優(yōu)異的有機晶體管器件。他們成功的打印了納米金溶液、聚4-乙稀基苯酌（PVP)、可溶解的并五苯
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP334.8;TN305

【共引文獻】

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本文編號：2549123