溶液化制備有機(jī)場效應(yīng)晶體管的研究.pdf

1、近年來有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFETs)因其具有成本低廉、適于低溫加工制備、成膜工藝簡單、適宜于柔性襯底兼容和大面積、大尺寸制造等明顯的優(yōu)勢而受到極大的關(guān)注。其中，溶液化有機(jī)場效應(yīng)晶體管由于可以通過旋涂、打印制造等工藝技術(shù)獲得大面積低成本薄膜，在柔性電子器件、全有機(jī)發(fā)光顯示驅(qū)動電路、識別卡、大面積傳感器陣列、互補(bǔ)邏輯電路等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力，而成為研究熱點。
　　本文首先簡單綜述了近些年OFETs不同的發(fā)展階段及發(fā)展趨勢，并進(jìn)一

2、步詳細(xì)介紹了溶液化OFETs的研究進(jìn)展、存在問題、材料、制備方法等。針對目前溶液化OFETs的發(fā)展趨勢，本文選取了以聚3-己基噻吩(P3HT)為有源層，不同聚合物材料作為絕緣層制備OFETs，并研究了絕緣層對器件性能的影響。具體的研究內(nèi)容如下:
　　(1)制備了基于聚乙烯醇(PVA)絕緣層的P3HT-OFETs，器件展示了典型的P-溝道傳輸特性。研究了PVA絕緣層濃度對器件性能的影響，通過對比不同濃度PVA為絕緣層的器件性能比較，

3、得到8wt％濃度PVA溶液制備的器件呈現(xiàn)最優(yōu)化的性能的結(jié)果。同時更詳盡的討論絕緣層濃度對器件性能影響的原因。結(jié)果表明PVA作為一種可廣泛應(yīng)用于低成本、大面積的絕緣層材料是非常有希望的。
　　(2)制備了以不同濃度P3HT為有源層，PVA為絕緣層的器件。結(jié)果表明，在PVA濃度不變的條件下，P3HT的濃度對OFETs器件的性能產(chǎn)生顯著地影響，3mg/ml濃度P3HT溶液制備的器件展示了最優(yōu)化的性能。討論了有源層濃度對器件性能影響的原因

4、。進(jìn)一步討論了在PVA為最佳濃度時P3HT的最佳濃度，產(chǎn)生最佳的正交條件。該結(jié)果為后續(xù)進(jìn)一步優(yōu)化器件性能奠定了基礎(chǔ)。
　　(3)制備了基于PVA與聚苯乙烯(PS)雙絕緣層的P3HT-OFETs。器件采用ITO玻璃為襯底，PVA與PS分別為上下絕緣層材料、3mg/ml濃度的P3HT作為有源層材料，MoO3修飾Al作為源、漏電極。分別研究了PVA為第一絕緣層，PS為第二絕緣層和單獨PVA作為絕緣層兩種結(jié)構(gòu)器件性能的改變，結(jié)果證明PVA