论文部分内容阅读
有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistors，OFETs)是以有机半导体材料为有源层的晶体管器件，和传统的无机半导体器件相比，具有成本低、可实现大面积加工、可与柔性基底集成等优点，因此在世界范围内引起了广泛关注。由于最近的十数年间，有机半导体材料和器件工艺等方面研究的显著进步，OFETs的迁移率、开关电流比等性能参数已达到或超过非晶硅(a-Si：H)晶体管器件的水平，是各种各样的要求低成本、大面积的商业电子应用领域极具吸引力的技术，如智能卡、传感器、射频标识、平板显示等领域。目前，这种要求低成本、大面积的电子应用市场基本上被基于a-Si：H的薄膜晶体管所占据，然而，要想得到较高性能的a-Si：H TFTs器件，需要＞200℃的成膜工艺，因此，限制了a-Si：H TFTs器件与聚合物柔性衬底的集成，而OFETs可以兼容低温工艺，这也是其另一条具有吸引力的优点。文中首先回顾了OFETs的发展历史，概述了各种OFET中常用的材料，包括有机场效应半导体材料、电极材料和绝缘层材料等，除此之外，对现阶段OFET存在的问题、研究热点及未来的发展方向作了小结。从OFET结构、有机半导体中的载流子传输机理、OFET的Ⅰ-Ⅴ公式推导等方面阐释了OFET的工作机理，并用数值方法对OFET进行了模拟，分析了一些参数对OFET性能的影响，得到了一些有意思的结果。本文重点研究了并五苯这种材料，介绍了并五苯的合成、表征，并研究了诸如沉积速率、衬底温度等参数对并五苯薄膜性质的影响，制备了底电极结构的并五苯OFETs器件和p-Si／并五苯／Al二极管结构器件，并以此衡量并五苯的性质(迁移率)；简要回顾了并五苯类材料新型材料和工艺的研究现状，并用溶液方法制备了并五苯薄膜，用AFM、SEM、XRD等手段对薄膜进行了表征，讨论了溶液成膜(旋涂)存在的问题。最后，对本文工作进行了小结并结合实际情况讨论未来可能开展的工作。