酞菁銅衍生物有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究.pdf

1、酞菁衍生物具有較好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性，分子結(jié)構(gòu)易調(diào)節(jié)，廣泛應(yīng)用予光導(dǎo)、印染、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、有機(jī)發(fā)光二極管等光電領(lǐng)域。金屬酞菁在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中實(shí)現(xiàn)了較早的應(yīng)用。相關(guān)研究人員對(duì)其薄膜形態(tài)與器件性能之間的關(guān)系也有很大程度的研究。而在制備器件的過(guò)程中，如何控制金屬酞菁分子的生長(zhǎng)條件實(shí)現(xiàn)有序生長(zhǎng)獲得較好電學(xué)性質(zhì)的薄膜需要更進(jìn)一步的研究。
　　論文以對(duì)-六聯(lián)苯（p-6P）和對(duì)-四聯(lián)苯(p-4P)作為誘導(dǎo)材料應(yīng)用于酞菁銅衍生物場(chǎng)效應(yīng)晶體管

2、中。通過(guò)對(duì)比，器件性能獲得了顯著的提高。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)我們使用真空鍍膜的方式，制備并研究了p-6P薄膜，通過(guò)觀測(cè)不同厚度p-6P薄膜的形貌，得出p-6P分子在6nm時(shí)，可以形成致密的薄膜。通過(guò)引入p-6P作為誘導(dǎo)層誘導(dǎo)酞菁銅(CuPc)和全氟代酞菁銅(F16CuPc)的薄膜生長(zhǎng)并制備相應(yīng)的器件。器件結(jié)構(gòu)為Si(N++)/SiO2/p-6P/CuPc(or F16CuPc)/Au。與對(duì)比器件Si(N++)/Si

3、O2/CuPc(orF16CuPc)/Au相比，加入6 nm厚的p-6P誘導(dǎo)層后，器件的載流子遷移率實(shí)現(xiàn)了不同程度的提高。分析認(rèn)為p-6P分子形成的薄膜起到了誘導(dǎo)酞菁銅化合物生長(zhǎng)的作用，使金屬酞菁分子在p-6P分子層上有序生長(zhǎng)，減少了晶粒之間的界面缺陷，提高了電荷在有機(jī)半導(dǎo)體中傳輸能力，進(jìn)而增加了器件的源漏電流。P-6P的引入可以減少硅片上的針孔缺陷引起的漏電流，提高器件開態(tài)電流，從而提高器件的開關(guān)電流比。
　　(2)我們制備了p

4、-4P薄膜并通過(guò)原子力顯微鏡研究了對(duì)-四聯(lián)苯在SiO2襯底上的生長(zhǎng)方式，發(fā)現(xiàn)對(duì)-四聯(lián)苯分子在SiO2村底上可以形成大面積的、高度有序的、光滑層狀薄膜，對(duì)成膜條件要求比較低。我們使用p-4P薄膜來(lái)誘導(dǎo)盤狀p型酞菁銅和n型全氟代酞菁銅材料的生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)p-4P誘導(dǎo)后，CuPc OFETs的場(chǎng)效應(yīng)遷移率提高到0.070cm2/Vs，電流開關(guān)比達(dá)到104。另外，對(duì)比沒(méi)有p-4P誘導(dǎo)的器件，F(xiàn)16CuPc有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的場(chǎng)效應(yīng)遷移率大約提高了一個(gè)