襯底加熱和電極修飾對有機場效應(yīng)晶體管性能影響的研究.pdf

1、自從有機場效應(yīng)晶體管(OFETs)誕生以來就受到了廣泛關(guān)注，由于具有制備工藝簡單、成本低廉、適合低溫大面積制造、可與柔性襯底兼容等諸多優(yōu)勢，使其在電子器件中有著巨大應(yīng)用潛力。它可以用于智能卡、傳感器、電子紙、射頻識別標簽等，為大規(guī)模集成電路、平板顯示驅(qū)動等提供了新的解決方案，成為有機電子器件中重要的研究領(lǐng)域。
　　OFETs是注入型的器件，載流子傳輸?shù)暮妥⑷攵紝ζ淦骷阅芷鹬陵P(guān)重要的影響。一方面，在有源層制備過程中進行襯底加熱是

2、一種行之有效的改善薄膜形態(tài)的手段，可以進而優(yōu)化載流子傳輸;另一方面，在電極與有源層間插入修飾材料可以有效地提高載流子注入。因此，本文主要從上述兩個方面，采用襯底加熱，分別在基于p型和n型半導(dǎo)體材料的器件中使用電極修飾材料，研究了不同的襯底溫度條件和電極修飾層厚度對器件性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)制備了基于并五苯為有源層、PMMA為絕緣層的底柵頂接觸結(jié)構(gòu)OFETs器件，在并五苯薄膜的真空蒸鍍過程中控制襯底溫度分別保持在

3、15、30、60、90℃。結(jié)果顯示在60℃襯底溫度條件下器件性能最好，器件的有效遷移率從15℃的2.9×10-4 cm2/V·s提高到3.39×10-3cm2/V·s。通過理論分析，分析了60℃襯底溫度下器件性能達到最優(yōu)的原因。
　　(2)基于襯底加熱的最佳優(yōu)化條件，制備了基于并五苯和PMMA分別有源層和絕緣層的底柵頂接觸結(jié)構(gòu)OFETs器件，并在Al電極和并五苯有源層間插入過渡金屬氧化物MoO3。結(jié)果顯示，與未插入MoO3修飾層的

4、器件相比，器件的有效遷移率達到2.25×10-1 cm2/V·s，提高了66倍，閾值電壓也由12V降到了3V。這是由于MoO3修飾層有效地降低了Al電極和并五苯之間的注入勢壘，降低了接觸電阻，從而提高了載流子注入。
　　(3)探索制備了基于n型材料P13為有源層的底柵頂接觸OFET器件，采用了OLEDs中常用的對陰極注入起增強作用的Cs2CO3、CsCH2COOH作為修飾材料，研究這兩種修飾層對P13器件性能的影響。制備的未修飾P