雙層有源層OTFTs的研究.pdf

1、有機薄膜晶體管(OTFTs)由于具有低成本、低溫制備、大面積加工和對柔性基底的兼容等優(yōu)點，已經(jīng)在有源矩陣平板顯示、集成電路、傳感器等方面顯示出了極大地應(yīng)用潛力。OTFTs作為最基本的邏輯開關(guān)器件正在受到越來越多的關(guān)注。OTFTs中有源層的品質(zhì)是決定器件特性和性能的最重要的一部分。其中OTFTs中雙層有源層（很多人稱作異質(zhì)結(jié)）的研究成為近幾年的一個研究熱點，雙層有源層在提高器件性能和發(fā)展雙極型OTFTs方面顯示出卓越的效果。因此，本論文工

2、作主要研究基于雙層有源層的OTFTs。
　　 首先，研究了基于酞菁氧鈦(TiOPc)和酞菁銅(CuPc)雙層有源層的OTFTs性能。發(fā)現(xiàn)采用TiOPc分子薄膜版效應(yīng)可以對CuPc分子的生長產(chǎn)生很大的誘導(dǎo)作用，使得條狀的CuPc分子站立在TiOPc盤狀分子上呈區(qū)域有序狀生長。制備出較高質(zhì)量的有機薄膜充當有源層，相比于CuPc單有源層的OTFTs來說，遷移率有了很大的提高，器件性能有了很大的改善。TiOPc/CuPc雙層有源層OTF

3、Ts遷移率達到0.12cm2/Vs，閾值電壓降低了13V，開關(guān)電流比高于105。
　　 其次，研究了酞菁銅(CuPc)和氟代酞菁銅(F16CuPc)雙層有源層OTFTs。制備了基于雙有源層的雙極型場效應(yīng)晶體管和高性能的N溝道單極晶體管。詳細闡述了氟代酞菁銅/酞菁銅雙層有源層雙極型晶體管特性對下層F16CuPc厚度的依賴性，以及雙有源層雙載流子傳輸對于襯底溫度的依賴性，實現(xiàn)了雙載流子的平衡傳輸。電子和空穴的遷移率均達到10-2cm

4、2/Vs。另外，采用雙有源層異質(zhì)結(jié)效應(yīng)和OTS修飾雙重效果實現(xiàn)了高性能的N溝道場效應(yīng)晶體管，并揭示了雙層有源層的配對原則。
　　 最后，首次利用并五苯和氟代酞菁銅(F16CuPc)雙層有源層結(jié)構(gòu)制備了OTFTs。通過調(diào)整兩層的沉積順序?qū)崿F(xiàn)了高遷移率的耗盡型和雙極型兩種工作模式。拓寬了OTFTs雙層有源層材料對的選擇空間。
　　 綜上所處，本論文重點研究了雙層有源層對于有機薄膜晶體管的貢獻。提出了采用雙層有源層實現(xiàn)高性能晶