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共轭聚合物薄膜晶体管得益于其丰富的材料来源、低温低成本工艺、兼容柔性基底、溶液法大面积制备等特点,在学术和商用领域飞速发展。作为共轭聚合物薄膜晶体管的核心,近年来研究的热点聚集在了施主-受主（D-A）聚合物身上,分子间的强给受体电荷相互作用促进其迁移率相比于早期共轭聚合物得到了大幅提升。DPPT-TT作为一种新型的D-A共轭聚合物,凭借优良的平面性、强的吸电子特性、强分子间作用力等特点,成为了晶体管制备的理想选择。DPPT-TT共轭聚合物在实际应用中,仍然存在问题有待解决。DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管的载流子场效应迁移率、阈值电压、亚阈值摆幅、接触电阻等关键电学参数都有待提升。对于DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管中的器件机理,不再是简单套用传统器件物理模型去关注载流子在沟道内的输运,更多地应该探究金属电极与半导体层的接触界面。顶栅底接触交错结构DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管中,金电极上表面与半导体层交界面的质量直接关系着载流子的注入和收集过程。该界面上过大的接触电阻会引起不容忽略的电压降,减弱沟道中带动载流子输运的横向电场。同时,由于金的费米能级低于DPPT-TT共轭聚合物的HOMO能级,故在金电极与DPPT-TT半导体层交界面处,较高的肖特基势垒阻碍了载流子通过热电子发射进入沟道,制约着载流子场效应迁移率水平。因此为了进一步提升DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管的性能,本论文通过引入界面中间层,改善电极与半导体的接触界面,从而实现复合电极/DPPT-TT半导体间的类欧姆接触和晶体管载流子场效应迁移率的大幅提升。本论文的主要内容和创新点如下:（一）由氧等离子体处理（Plasma）形成Cu Ox中间层对DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管电学性能调控本工作在Au电极/DPPT-TT共轭聚合物半导体接触界面上,使用热蒸发的方式插入5 nm的铜（Cu）层,并使用氧等离子体处理对该铜层进行15秒、30秒、60秒、120秒的氧化处理,通过对晶体管场效应迁移率、接触电阻、阈值电压、亚阈值摆幅等电学参数的评估,研究Cu Ox中间层对DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管电学性能的调控作用。结果表明,30秒的氧等离子体处理形成的中间层最有利于场效应迁移率的提升,从0.21 cm~2/（V·s）提升至0.72 cm~2/（V·s）。通过X射线光电子能谱分析Cu Ox中间层上表面成分后,发现器件性能提升的主要原因在于中间层内氧化铜（Cu O）含量的提升。氧化铜是一种稳定的p型氧化物半导体,其5.3 e V的功函数与DPPT-TT共轭聚合物的HOMO能级（5.33 e V）达成了优良的匹配。在变温实验下提取出的肖特基势垒高度在30秒氧等离子体处理后被有效地降低至0.11 e V。器件中接触电阻从8.3×10~6Ω减小至7.7×10~5Ω。而对于氧等离子体处理时间过长以及过短的中间层,其内部氧化亚铜（Cu2O）含量急剧增加,氧化亚铜4.6 e V的功函数和DPPT-TT共轭聚合物HOMO能级相差较大,导致存在0.24 e V的肖特基势垒,抑制载流子通过热电子发射注入进DPPT-TT共轭聚合物沟道,较高的势垒会形成更厚的耗尽层,使得高效的隧穿机制被抑制。上述结果表明,插入30秒氧等离子体处理形成的Cu Ox中间层后,肖特基势垒高度以及接触界面接触电阻均得到了优化,提升了DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管的电学性能。（二）三氧化钼中间层厚度对DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管电学性能调控本工作在以金为接触电极、DPPT-TT共轭聚合物为半导体层的顶栅底接触交错结构器件基础上,使用三氧化钼（Mo O3）作为接触中间层插入到金电极和DPPT-TT半导体层接触界面中,通过控制中间层厚度（1 nm、3 nm、5 nm、7 nm、10 nm、16 nm）,研究中间层厚度对DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管电学性能的影响。实验结果显示,DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管的阈值电压相比于无中间层的对照组器件下降约7.5 V、亚阈值摆幅减小至4.4 V/dec、接触电阻下降了一个数量级,从8.1×10~6Ω减小至6.1×10~5Ω。这三个关键电学参数,随中间层厚度增加出现先减小后增大的“V”字型趋势,晶体管中场效应迁移率从对照组器件中的0.23 cm~2/（V·s）大幅提升至0.77 cm~2/（V·s）,并且呈现先增大后减小的规律,这些参数均在中间层厚度为5 nm时达到最优值。中间层很薄时,难以形成平整且连续的中间层,抑制了电极/半导体界面处载流子注入。KPFM测试结果发现,带1 nm中间层的复合电极费米能级与DPPT-TT的HOMO能级失配。当中间层很厚时,通过AFM测试发现中间层粗糙度增大4.4倍,Mo O3自身的低电导率及可能引入的高陷阱密度等负面影响阻碍器件性能提升。通过变温实验提取接触势垒,发现过小和过大的中间层厚度,均使器件内肖特基势垒较高,分别为0.21 e V和0.17 e V。势垒高度对热电子发射机制起着决定作用,较大的势垒高度使得载流子需要更高的能量来越过势垒顶点进入DPPT-TT半导体层。由于DPPT-TT共轭聚合物本征载流子浓度极低,在电极/半导体界面处往往存在非常厚的耗尽层,导致载流子注入难以通过隧穿方式进行。在插入5 nm中间层的器件中,肖特基势垒高度得到了抑制,减小至0.09 e V,接触电阻相比于对照组器件下降一个数量级,这使得热电子发射效率大幅提升、载流子隧穿机制得到增强,更多的载流子注入进沟道内,形成强积累并进行传输。上述结果表明,插入5 nm的三氧化钼中间层通过调控肖特基势垒高度以及优化接触界面接触电阻,可以有效提升DPPT-TT共轭聚合物薄膜晶体管的电学性能。