共混法制備的雙極型有機(jī)薄膜晶體管性能及傳感特性的研究.pdf

1、隨著新型高性能、高溶解性有機(jī)半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)，溶液法被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)大面積、低成本、高性能柔性印刷電子的最有效方法。純的有機(jī)半導(dǎo)體材料性能單一，應(yīng)用范圍較窄，為了開發(fā)材料的新性能，滿足各個(gè)方面的應(yīng)用，與絕緣物共混的方法因易操作，低成本等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。目前，溶液共混絕緣物的研究中主要使用的是聚噻吩類第二代有機(jī)半導(dǎo)體材料，第三代高性能D-A型共軛聚合物在共混體系中的相行為尚不明確，限制了這類材料的應(yīng)用范圍。本論文研究了D-A型半導(dǎo)體PBIBD

2、F-BT與不同絕緣物共混中的相行為，以及制備的器件性能和傳感特性，主要內(nèi)容與工作如下:
　　(1)研究了D-A型半導(dǎo)體PBIBDF-BT與不同絕緣物共混中的相行為和對(duì)器件性能的影響。原子力顯微鏡的表征結(jié)果證明:PBIBDF-BT可以與高分子量的聚苯乙烯(PS，Mn=140000g/mol)共混制備出超薄的半導(dǎo)體膜，與低分子量的聚己二酸丁二醇酯(PBA，Mn=2000g/mol)共混制備出多孔的半導(dǎo)體膜。器件性能測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn):與PS

3、的共混體系中，半導(dǎo)體濃度在2mg/mL以下時(shí)，器件的空穴性能隨半導(dǎo)體濃度的增加而增加，與PBA的共混體系中，器件空穴和電子性能隨PBA含量的增加先增加后降低。
　　(2)研究了環(huán)狀小分子BNCAB對(duì)雙極型半導(dǎo)體PBIBDF-BT器件性能和環(huán)境穩(wěn)定性的影響。器件性能測(cè)試發(fā)現(xiàn):隨著小分子BNCAB含量的增加，器件電子遷移率先增加后減小，器件開關(guān)比逐漸增大。BNCAB含量為10wt％時(shí)，器件表現(xiàn)出最高的電子遷移率（0.12cm2V-1s

4、-1）和最大的開關(guān)比(106)，同時(shí)器件的環(huán)境穩(wěn)定性也得到增強(qiáng)。原子力顯微鏡表征結(jié)果發(fā)現(xiàn):BNCAB含量為10wt％時(shí)，小分子與半導(dǎo)體相分離形成分層的效果。通過(guò)GIXRD和UPS兩種表征手段，解釋了雙極型半導(dǎo)體器件電子性能增強(qiáng)，且環(huán)境穩(wěn)定性增加的機(jī)理是共混膜中超薄的小分子層覆蓋作用。
　　(3)研究了多孔有源層OTFTs的傳感特性以及有源層孔徑與器件傳感性能之間的關(guān)系。共混法制備出多孔有源層器件，軟件分析有源層孔徑的結(jié)果表明:共混