并五苯薄膜晶體管電學特性的研究.pdf

1、本論文重點對以并五苯為有源層的薄膜場效應晶體管進行研究，分別從有源層并五苯材料的選擇、并五苯薄膜的形態(tài)以及電極的選擇上對器件進行了優(yōu)化，器件結(jié)構(gòu)均為底柵頂接觸。 首先，我們分別以并五苯（pentacene）、酞菁銅（CuPc）和聚3-己基噻吩（P3HT）為有源層制備了有機薄膜晶體管，以并五苯為有源層的OTFT器件性能較好，其場效應遷移率為0．0948 c㎡/Vs，而以CuPc為有源層的OTFT器件的場效應遷移率為0．0029c㎡

2、/VS，以P3HT為有源層的OTFT器件輸出特性不穩(wěn)定，綜合考慮我們最終選取有機小分子并五苯作為本論文的有源層制備有機薄膜晶體管。 其次，研究了并五苯成膜情況對OTFTs器件性能的影響。我們分別以0．03 nm/s和0．13 nm/s的沉積速度生長并五苯薄膜制備的OTFTs器件，前者場效應遷移率為0．1064c㎡/VS，要優(yōu)于后者的0．0485 c㎡/Vs，通過測得的AFM圖譜分析，低的沉積速率生長的薄膜具有較大的晶粒和較少的晶

3、界，更有利于載流子的傳輸，而高速率生長的薄膜由于晶界勢壘和陷阱的存在導致寄生電阻變大，使得器件的特性變差。接著，我們又研究了器件后退火處理對OTFTs性能的影響，分別在50℃、80℃和100℃進行真空退火10 h，并與未進行退火處理的器件進行比較，在80℃退火的器件的性能最好，場效應遷移率為0．1804c㎡/Vs，未進行退火處理的器件場效應遷移率僅為0．0417 c㎡/Ns，通過測得的AFM圖譜觀察并五苯在不同退火溫度下的成膜情況，并對

4、其進行分析。 最后，本論文研究了電極對并五苯晶體管器件特性參數(shù)的影響，分別制備了以金和鋁為源漏電極的并五苯晶體管器件。以金為源漏電極的器件性能要優(yōu)于以鋁為源漏電極的器件，主要是因為A1電極與并五苯的能級不匹配，并且A1的化學性質(zhì)較活潑，可能與并五苯間發(fā)生了某些化學反應。而Au與并五苯能級匹配，但是也可能存在著一定的勢壘，但其化學性質(zhì)穩(wěn)定，幾乎不與有機半導體發(fā)生化學反應。所以Au電極與并五苯間的接觸勢壘更小，接觸電阻更小，使得從A