酞菁銅有機(jī)薄膜晶體管器件的研究.pdf

1、在過(guò)去幾十年的時(shí)間里，有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)因?yàn)樵谟袡C(jī)電子器件如顯示屏、傳感器、射頻鑒別標(biāo)簽以及智能卡等領(lǐng)域有很高的應(yīng)用潛力和價(jià)值，而日益受到人們的廣泛關(guān)注，為了提高其性能，許多新型有機(jī)半導(dǎo)體材料被研制，其中以并五苯和齊聚噻吩為代表的幾種有機(jī)半導(dǎo)體材料多晶薄膜的遷移率已經(jīng)達(dá)到1cm<'2>/v.s以上，是目前有機(jī)薄膜晶體管所使用材料中遷移率最高的，這些高遷移率有機(jī)半導(dǎo)體材料的產(chǎn)生極大的推動(dòng)了有機(jī)薄膜晶體管性能的提高，然而對(duì)于OTFT

2、的器件結(jié)構(gòu)的研究就卻相對(duì)較少。 因此，本文前四章定位于對(duì)有機(jī)薄膜晶體管器件結(jié)構(gòu)的研究，第五章制備了CuPC-OTFT驅(qū)動(dòng)的OLED單像素器件，并測(cè)試了其性能。具體內(nèi)容如下： (1)首先，對(duì)底柵器件進(jìn)行了研究。根據(jù)半導(dǎo)體與源漏電極之間位置的不同，分別制作了頂接觸和底接觸兩種結(jié)構(gòu)的底柵器件，采用有機(jī)半導(dǎo)體酞菁銅(CuPC)為有源層，金(Au)為源漏電極，其中頂接觸器件的場(chǎng)效應(yīng)遷移率和閾值電壓分別為0.017cm<'2>/v.

3、s、-5.4V，而底接觸的分別為0.014cm<'2>/v.s、-6.2V。由此看出頂接觸構(gòu)型的器件性能要優(yōu)于底接觸構(gòu)型，研究認(rèn)為頂接觸構(gòu)型器件與底接觸器件相比，其源漏電極與有機(jī)半導(dǎo)體層溝道區(qū)的接觸面積更大，也就是說(shuō)頂接觸器件載流子的有效注入?yún)^(qū)域更大，這就導(dǎo)致其載流子要比底接觸器件的更容易注入，使得頂接觸器件的載流子遷移率相對(duì)較高，閾值電壓則相對(duì)較低。 (2)其次，固定半導(dǎo)體與源漏電極之間位置，改變柵極位置，又制作了頂柵頂接觸結(jié)

4、構(gòu)器件，其場(chǎng)效應(yīng)遷移率和閾值電壓為0.019cm<'2>/v.s、-5.3V，與底柵器件相比，頂柵器件的性能要優(yōu)于底柵器件。通過(guò)優(yōu)化得到較好的CuPC單柵器件結(jié)構(gòu)為頂柵頂接觸結(jié)構(gòu)。 (3)為了進(jìn)一步提高器件性能，制作了雙柵結(jié)構(gòu)器件，其場(chǎng)效應(yīng)遷移率和閾值電壓分別為0.025cm<'2>/v.s、-4.5 V。與單柵器件相比，這種雙柵器件在更低的操作電壓下獲得了更大的輸出電流，場(chǎng)效應(yīng)遷移率更高，而且通過(guò)對(duì)兩個(gè)柵壓的調(diào)節(jié)，對(duì)導(dǎo)電溝道實(shí)