【摘 要】
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在过去的几十年里，人们对硅基场效应管进行深入研究，并将其应用到如手机电脑等很多电子科技产品中。在科技发展迅猛的当今，无机场效应管已经不能满足很多领域地使用。此时，有机场效应管以其低成本、兼容柔性衬底、大面积生产等独特的优势，在很多场景被应用。传统水平沟道有机场效应管由于沟道长度的限制，工作电流不能达到较高的水平，限制了其在很多场景中的应用。为得到较大工作电流器件，本文以有机层做载流子传输层，使用真
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在过去的几十年里，人们对硅基场效应管进行深入研究，并将其应用到如手机电脑等很多电子科技产品中。在科技发展迅猛的当今，无机场效应管已经不能满足很多领域地使用。此时，有机场效应管以其低成本、兼容柔性衬底、大面积生产等独特的优势，在很多场景被应用。传统水平沟道有机场效应管由于沟道长度的限制，工作电流不能达到较高的水平，限制了其在很多场景中的应用。为得到较大工作电流器件，本文以有机层做载流子传输层，使用真空热蒸发法，制备了一种垂直结构的有机场效应管—垂直沟道有机光敏场效应管（Vertical Photosensitive Organic Field Effect Transistor,Vertical PhOFETs），Vertical PhOFETs载流子由源极注入，其电流大小与源极密切相关。本文研究了源极的不同形态与不同材料对器件性能的影响，主要包括以下几个方面：（1）在附有1000nm SiO2的Si衬底上，使用完整铝薄膜做源极，制备了结构为Si/SiO2/Al(10nm)/CuPc(50nm)/Au(30nm)的Vertical PhOFETs器件并对其测试与分析。（2）使用条状金属铝作为源极，并且增加了一层载流子阻挡层，制备了结构为Si/SiO2/Al(50nm)/LiF(10nm)/CuPc(50nm)/Au(30nm)Vertical PhOFETs器件。（3）使用方形孔状金属铝作为源极，制备了结构为Si/SiO2/Al(50nm)/LiF(10nm)/CuPc(50nm)/Au(30nm)Vertical PhOFETs。（4）用单原子层石墨烯薄膜作为源极，制备了结构为Si/SiO2/Graphene/C60(50nm)/CuPc(50nm)/Au(30nm)的Vertical PhOFETs。
分析发现完整铝电极做源极器件工作电流较大，但栅压调控作用很弱；源极更换为条状铝电极并加入缓冲层之后器件电流减少，但栅压调控作用明显增强；使用方形孔状铝做源极器件相对于之前栅极控制作用与电流均得到提升；使用单原子层石墨烯做源极器件电流增加三个数量级，其响应度也达到一个较高的水平。本文研究成果对提高有机场效应管工作电流，优化器件性能具有一定的参考价值。
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