共混法制備的雙極型有機薄膜晶體管性能及傳感特性的研究.pdf

1、隨著新型高性能、高溶解性有機半導體材料的出現(xiàn)，溶液法被認為是實現(xiàn)大面積、低成本、高性能柔性印刷電子的最有效方法。純的有機半導體材料性能單一，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半導體材料，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型半導體PBIBDF-BT與不同絕緣物共混中的相行為和對器件性能的影響。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體膜。器件性能測試結(jié)果發(fā)現(xiàn):與PS

3、的共混體系中，半導體濃度在2mg/mL以下時，器件的空穴性能隨半導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對雙極型半導體PBIBDF-BT器件性能和環(huán)境穩(wěn)定性的影響。器件性能測試發(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，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)，同時器件的環(huán)境穩(wěn)定性也得到增強。原子力顯微鏡表征結(jié)果發(fā)現(xiàn):BNCAB含量為10wt％時，小分子與半導體相分離形成分層的效果。通過GIXRD和UPS兩種表征手段，解釋了雙極型半導體器件電子性能增強，且環(huán)境穩(wěn)定性增加的機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