【摘 要】
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在过去的30年,有机电子因其出色的柔韧性和机械性能受到广泛关注,成为未来柔性器件的一个重要发展方向。尤其是在最近5～10年,有机电子学在众多领域中得到了广泛的应用,例如有机场效应晶体管（Organic Field Effect Transistor,OFET）、有机太阳能电池、射频识别标签（Radio Frequency Identification,RFID）、数字逻辑电路等。其中OFET是一种
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在过去的30年,有机电子因其出色的柔韧性和机械性能受到广泛关注,成为未来柔性器件的一个重要发展方向。尤其是在最近5～10年,有机电子学在众多领域中得到了广泛的应用,例如有机场效应晶体管（Organic Field Effect Transistor,OFET）、有机太阳能电池、射频识别标签（Radio Frequency Identification,RFID）、数字逻辑电路等。其中OFET是一种使用有机半导体作为有源层的电压控制型器件,在所有有机器件中具有广阔的发展前景。然而与传统无机半导体器件相比,OFET存在严重的电荷注入问题,尤其是在共面结构中更为突出。本文研究目的是为了改善金属/半导体界面的电接触,增强电荷注入,从而解决具有共面结构聚合物晶体管不工作的问题。通常来说,为了改善电接触引起的电荷注入问题,必须选取功函数与有机半导体传输能级相匹配的金属作为电极,但即使是功函数较大的金也不能够很好地适用于禁带宽度大的p型聚合物半导体。因此,考虑另一种方法——掺杂。本文采用的方法是接触掺杂,具体工艺是通过蒸镀在金属电极和有机半导体层（DPPT-TT）接触界面沉积不同厚度的三氧化钼（Mo O3）作为掺杂层。通过大量的重复性实验发现,接触掺杂后共面聚合物晶体管开始工作,且掺杂层厚度为3 nm时其电学性能最佳。本文还根据实验结果定性分析了接触掺杂的内在机制:接触掺杂可以降低金属和有机半导体接触处的肖特基势垒,使耗尽层变薄,使得电荷载流子可以通过隧穿的方式注入;掺杂剂的引入钝化了接触区域大量分布的电荷陷阱,改善了器件整体的电荷输运;最终使得共面结构的聚合物晶体管开始工作。本文的研究对于实现聚合物晶体管的大规模的商业应用具有重大意义,为未来OFET应用于更多场景提供了可能性。
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