并三苯有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研制.pdf

1、從上世紀(jì)90年代劍橋大學(xué)的研究人員演示了采用PPV的電致發(fā)光開始，有機(jī)半導(dǎo)體就開始吸引了全世界大量的研究經(jīng)費(fèi)，風(fēng)險(xiǎn)投資，甚至諾貝爾獎(jiǎng)，有機(jī)電子已成為一個(gè)新興的、前景迷人的、具有巨大商業(yè)利益的朝陽產(chǎn)業(yè)。 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)是有機(jī)電子器件家族中一類重要的器件，也是有機(jī)半導(dǎo)體的重要研究?jī)?nèi)容之一。由于它在有機(jī)顯示器的有源驅(qū)動(dòng)電路、有機(jī)傳感器、存儲(chǔ)器、射頻身份卡(RFID)、電子書(E-book)或電子紙等領(lǐng)域具有良好的商業(yè)應(yīng)用

2、前景和價(jià)值，因而吸引了人們廣泛的關(guān)注。同時(shí)，OFET器件是有機(jī)半導(dǎo)體材料性能研究的一個(gè)重要和有力的工具，所以O(shè)FET具有重要的研究?jī)r(jià)值。本文從器件發(fā)展歷史，器件材料，器件理論，器件工藝，器件制備等方面進(jìn)行了相關(guān)的研究。 首先綜述了有機(jī)電子學(xué)的發(fā)展概況，介紹了有機(jī)電子器件中幾種關(guān)鍵的器件如有機(jī)發(fā)光器件(OLED)，有機(jī)光電探測(cè)器，有機(jī)單分子器件，有機(jī)傳感器等，以及發(fā)展概況、目前現(xiàn)狀等。回顧了OFET近20年的發(fā)展歷史，重點(diǎn)介紹了有

3、機(jī)集成電路的發(fā)展歷程和概況，討論了OFET目前存在的問題和研究熱點(diǎn)。 概括、總結(jié)和討論了OFET器件結(jié)構(gòu)的各種形式，包括四種通用型器件結(jié)構(gòu)和一些特殊器件結(jié)構(gòu)，分別綜述和討論了OFET器件制備中的各種材料，有有機(jī)半導(dǎo)體材料、電介質(zhì)材料、電極材料、襯底材料等性能、特點(diǎn)和應(yīng)用。對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型原理做了詳細(xì)的研究。 基于近十多年的研究，系統(tǒng)全面的介紹和研究了有機(jī)半導(dǎo)體載流子理論模型，推導(dǎo)了OFET器件的載流子分布形式和

4、OFET電流方程，研究了OFET中場(chǎng)效應(yīng)遷移率的意義和估算方法，討論和研究了有機(jī)半導(dǎo)體和金屬電極間接觸電阻的產(chǎn)生原因，對(duì)器件特性的影響等。 OFET相對(duì)于無機(jī)FET器件，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于低成本制備工藝，文中全面介紹和討論了OFET制備工藝，包括應(yīng)用傳統(tǒng)硅工藝，如真空鍍膜、光刻技術(shù)等，有機(jī)電子特有的溶液涂覆工藝，LB膜工藝，自組裝工藝，印刷工藝等等的工藝原理、工藝過程和特點(diǎn)，另外還討論了有機(jī)半導(dǎo)體單晶工藝在OFET中的應(yīng)用特性。

5、 從材料特性，工藝流程設(shè)計(jì)、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選取等方面，設(shè)計(jì)制備了基于并三苯的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，采用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、X射線衍射分析儀、光學(xué)顯微照相等手段研究了并三苯材料應(yīng)用于OFET中各種成膜工藝及特性。引入了兩種有機(jī)電介質(zhì)材料——環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺，分別研究了其成膜工藝，介質(zhì)特性和器件性能，探討了制備低成本全有機(jī)OFET器件的可能性和可行性。 設(shè)計(jì)了OFET特性測(cè)試裝置，分別測(cè)試了并三苯OFET的輸出特性