發(fā)布時(shí)間：2020-08-26 01:24

【摘要】：有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFETs)具有低成本、可柔性化、易于大面積制備等優(yōu)點(diǎn),使得其吸引了人們的廣泛關(guān)注。作為電子器件的重要組成部分,其可以應(yīng)用于傳感器、存儲(chǔ)器、顯示器以及集成電路等方面。本文設(shè)計(jì)合成了一系列地新型的有機(jī)半導(dǎo)體材料,通過光譜、電化學(xué)、熱分析等表征手段,對(duì)其光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等物理性質(zhì)進(jìn)行了研究；通過制備薄膜與單晶器件,對(duì)其半導(dǎo)體電學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試與研究。具體內(nèi)容如下：1.設(shè)計(jì)、合成了一系列地以萘為中心結(jié)構(gòu)單元,以苯并噻吩和苯并呋喃為修飾單元的新型有機(jī)半導(dǎo)體材料。紫外光譜和電化學(xué)測(cè)試表明該類材料都具有較高的氧化穩(wěn)定性。熱失重分析結(jié)果表明了該類材料具有較高的熱穩(wěn)定性。通過X-射線衍射技術(shù)與原子力顯微鏡,對(duì)材料的薄膜態(tài)形貌及結(jié)晶性進(jìn)行了了表征,表明該類材料分子都垂直于基片生長(zhǎng)傾向,在500C的沉積溫度下,薄膜具有良好的連續(xù)性。薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的測(cè)試結(jié)果表明,在500C的沉積溫度下,遷移率達(dá)到最高值,為0.13 cm2V-1s-1,開關(guān)比為106。2.設(shè)計(jì)、合成了一種新型的具有二維面型分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)半導(dǎo)體材料BTBTTBT.紫外-可見光譜和電化學(xué)測(cè)試表明該材料具有較高的穩(wěn)定性。熱重分析結(jié)果表明了該材料具有較高的熱穩(wěn)定性。通過物理氣相輸運(yùn)法生長(zhǎng)出了該材料的單晶微米帶,并制備了基于其單晶微米帶的場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件。在空氣中測(cè)量其場(chǎng)效應(yīng)性能,其最高遷移率為17.9 cm2V-1s-1,平均遷移率為5.57cm2V-1s-1。這也是目前報(bào)道的二維面型分子結(jié)構(gòu)材料中,遷移率最高的材料。3.設(shè)計(jì)、合成了一種新型的高對(duì)稱性的具有二維面型分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)半導(dǎo)體材料ATBT。紫外-可見光譜和電化學(xué)測(cè)試表明該材料具有較高的穩(wěn)定性。熱重分析結(jié)果表明了該類材料具有較高的熱穩(wěn)定性。通過X-射線衍射技術(shù)與原子力顯微鏡,對(duì)材料的薄膜態(tài)形貌及結(jié)晶性進(jìn)行了了表征,在80℃的沉積溫度下,薄膜具有良好的連續(xù)性。制備了薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件,測(cè)試結(jié)果表明材料具有p型傳輸特性,在80℃的沉積溫度下,遷移率達(dá)到最高值,為0.05cm2V-1s-1。通過物理氣相輸運(yùn)法成功的生長(zhǎng)出了該材料的單晶體,并進(jìn)行了單晶結(jié)構(gòu)解析。制備了該材料的單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件,結(jié)果表明在不同晶向的電荷傳遞差異較大,其中最高遷移率為15.3cm2V-1s-1,并表明了晶體生長(zhǎng)方向?yàn)檫w移率最高的方向。同樣證明了二維材料具有成為高性能材料的潛力。4.設(shè)計(jì)、合成了一系列地并三噻吩類化合物,并對(duì)其物理、化學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行了表征。關(guān)于其場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能研究仍在進(jìn)行中。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN386;TN304

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本文編號(hào)：2804468