有機(jī)功能材料蒽偶低聚物的合成及其場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究.pdf

1、有機(jī)功能材料及其應(yīng)用是近年來一個(gè)嶄新的研究方向，它體現(xiàn)了化學(xué)、材料、物理、電子等學(xué)科的結(jié)合，并逐漸形成一門新興的交叉學(xué)科—有機(jī)電子學(xué)。新型有機(jī)功能材料的不斷出現(xiàn)，極大地豐富了人們的視野，也引發(fā)了相關(guān)有機(jī)光電子器件的研究。有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管((Organic Field Effect Transistors，OFETs)是有機(jī)電子學(xué)中最重要的單元器件，由于其制備工藝簡(jiǎn)單、成本低和柔韌性好等優(yōu)點(diǎn)，在有機(jī)顯示器的有源驅(qū)動(dòng)電路、環(huán)形振蕩器的邏輯門

2、、有機(jī)傳感器、存儲(chǔ)器、智能卡、電子商標(biāo)、電子紙等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。為了獲得高性能的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管以滿足應(yīng)用的需求，因此有機(jī)半導(dǎo)體材料及場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的研究成為了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.60276026，No.60676033)和甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZS031-A25-012-G)的支持下，本文在有機(jī)功能材料蒽偶低聚物的合成及其場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備等方面展開了研究。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　

3、首先綜述了有機(jī)半導(dǎo)體材料發(fā)展概況，介紹了有機(jī)半導(dǎo)體材料的主要應(yīng)用。如：有機(jī)電致發(fā)光器件，有機(jī)太陽能電池，有機(jī)激光器，有機(jī)光電探測(cè)器，有機(jī)傳感器，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管等器件的發(fā)展概況、目前現(xiàn)狀等。重點(diǎn)介紹了OFET近20年的發(fā)展歷程和概況，討論了OFET目前研究熱點(diǎn)和存在的主要問題。
　　 概括、總結(jié)和討論了OFET器件結(jié)構(gòu)的各種形式，包括四種通用型器件結(jié)構(gòu)和一些特殊器件結(jié)構(gòu)，分別綜述和討論了OFET器件制備中的各種材料，有機(jī)半導(dǎo)體材

4、料、電介質(zhì)材料、電極材料、襯底材料等性能、特點(diǎn)和應(yīng)用。
　　 系統(tǒng)全面的介紹和研究了有機(jī)半導(dǎo)體載流子傳輸機(jī)制理論模型，推導(dǎo)了OFET器件的載流子分布形式和OFET電流方程，研究了OFET中場(chǎng)效應(yīng)遷移率、開關(guān)電流比、閾值電壓的估算方法以及其意義，討論和研究了有機(jī)半導(dǎo)體和金屬電極間接觸電阻的產(chǎn)生原因及主要的三種理論模型。
　　 討論和分析了接觸電阻、柵絕緣層和有機(jī)半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)狀況對(duì)OFET性能的影響，提出了相應(yīng)的解決方案。

5、
　　 采用XRD,SEM,AFM等手段研究了有機(jī)半導(dǎo)體材料蒽薄膜的生長(zhǎng)特性，其生長(zhǎng)機(jī)制為Volmer-Weber模式。
　　 研究了環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺的成膜工藝，介質(zhì)特性。分別用環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺為絕緣層制備了蒽有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，探討了制備低成本全有機(jī)OFET器件的可能性和可行性。
　　 設(shè)計(jì)了OFET特性測(cè)試裝置，分別測(cè)試了蒽OFET的輸出特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線，根據(jù)器件理論分析了實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，給出了有益的結(jié)

6、論。
　　 通過低聚反應(yīng)合成了有機(jī)半導(dǎo)體材料9，9'-聯(lián)蒽，并用多種方法進(jìn)行了提純。通過質(zhì)譜、紅外吸收譜、核磁共振譜、X—射線衍射譜和紫外—可見光吸收光譜的分析對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 首次制備了9，9'-聯(lián)蒽為半導(dǎo)體活性層的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管晶體管，獲得了比較好的器件性能。這個(gè)結(jié)果表明：小分子半導(dǎo)體的低聚反應(yīng)是一個(gè)獲得高遷移率有機(jī)半導(dǎo)體材料的有效途徑之一。
　　 利用AFM與XPS對(duì)9,9'-bianthracen