偏壓應(yīng)力誘導(dǎo)的有機(jī)薄膜晶體管電流不穩(wěn)定性的機(jī)制研究.pdf

1、在近二十年來，有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)在各個(gè)方向的應(yīng)用方面取得明顯的成果與進(jìn)步：包括平板顯示、射頻識別標(biāo)簽、化學(xué)生物傳感器等。對雙極型場效應(yīng)晶體管而言，它們能夠在不使用復(fù)雜的圖形制作技術(shù)下應(yīng)用于有機(jī)電路如反相器、振蕩器和邏輯電路等。最近，基于雙極型場效應(yīng)晶體管的有機(jī)發(fā)光場效應(yīng)晶體管（OLEFETs）同樣引起了廣泛的興趣與關(guān)注。
　　 然而，盡管有機(jī)薄膜晶體管領(lǐng)域取得重大進(jìn)步，該領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面同樣面臨著一些挑戰(zhàn)。其中一個(gè)至關(guān)重

2、要的問題就是器件的工作穩(wěn)定性，器件典型且明顯的偏壓應(yīng)力效應(yīng)需要被有效的抑制。偏壓應(yīng)力效應(yīng)是指器件在持續(xù)工作狀態(tài)下溝道電流(ID)的穩(wěn)定性發(fā)生變化。在該論文中，單極和雙極型有機(jī)薄膜晶體管的偏壓應(yīng)力誘導(dǎo)的電流不穩(wěn)定性的機(jī)制將被研究與討論。器件的接觸電阻將使用轉(zhuǎn)移線性方法測量。探針臺和4200-SCS型半導(dǎo)體特性分析系統(tǒng)被用于器件性能的測試與分析。原子力顯微鏡和X射線衍射儀將被用于薄膜生長與形貌的研究。
　　 對單極型薄膜晶體管，我們

3、研究報(bào)道了基于并五苯材料的有機(jī)薄膜晶體管中偏壓應(yīng)力效應(yīng)誘導(dǎo)的接觸電阻不穩(wěn)定性。接觸電阻隨應(yīng)力時(shí)間增加，并且發(fā)現(xiàn)兩個(gè)器件參數(shù)導(dǎo)致接觸電阻不穩(wěn)定性：一個(gè)是源于電荷積累層電荷捕獲導(dǎo)致的閾值電壓增加。另外一個(gè)是接觸區(qū)域并五苯薄膜塊體區(qū)域中電荷誘捕導(dǎo)致的有效接觸長度的增加。該項(xiàng)工作說明在有機(jī)薄膜晶體管中，隨時(shí)間變化的電荷捕獲是導(dǎo)致偏壓應(yīng)力效應(yīng)的原因。
　　 對雙極型薄膜晶體管，我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)P型半導(dǎo)體材料和N型半導(dǎo)體材料的厚度與器件制