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文檔簡(jiǎn)介
1、本文選用底柵底接觸結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜晶體管(Organic Thin film transistor, OTFT)作為氣體傳感器,首次使用p型半導(dǎo)體材料α-8T作為氣敏材料,將α-8T和RGO對(duì)P3HT材料進(jìn)行摻雜制備了不同的敏感薄膜,對(duì)OTFT氣體傳感器的電學(xué)特性和敏感特性及氣敏機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)分析。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
1、制備并研究了不同質(zhì)量比、不同膜厚的P3HT-α-8T復(fù)合薄膜及基于P3HT和α-8T的不同薄膜結(jié)構(gòu)對(duì)有機(jī)
2、薄膜晶體管氣體傳感器性能的影響。對(duì)比4種薄膜結(jié)構(gòu)的OTFT,發(fā)現(xiàn)復(fù)合薄膜OTFT具有最優(yōu)的電學(xué)性能和氣敏性能。結(jié)果表明:隨著α-8T摻雜量的增加,P3HT-α-8T復(fù)合薄膜OTFT的閾值電壓會(huì)正向移動(dòng),源漏電流和載流子遷移率也在變大;并且隨著薄膜厚度的增加,也產(chǎn)生了相同的變化。還對(duì)上述 OTFT氣體傳感器進(jìn)行 NH3的氣敏性能研究,結(jié)果表明:P3HT-α-8T-TFT比 P3HT-TFT更為穩(wěn)定,并且響應(yīng)速度/恢復(fù)速度更快,其中質(zhì)量比為
3、2:1,氣噴量為1ml的P3HT-α-8T-TFT對(duì)NH3的響應(yīng)最大,并且靈敏度也是最高的,而且此器件的重復(fù)性能達(dá)到95.8%。此外,還對(duì)低濃度 NH3進(jìn)行了氣敏測(cè)試,P3HT-α-8T-TFT對(duì)5 ppm的NH3的響應(yīng)達(dá)到了9%。對(duì)薄膜進(jìn)行了表征,更深層的分析了復(fù)合薄膜提高載流子遷移率的原因以及氣敏機(jī)理。
2、采用P3HT、RGO制備了P3HT-TFT和分別稀釋50倍和30倍的RGO-P3HT復(fù)合薄膜OTFT氣體傳感器,發(fā)現(xiàn)
4、摻雜RGO后,復(fù)合薄膜源漏電流比P3HT-TFT大,閾值電壓正向移動(dòng),并且隨著P3HT-RGO復(fù)合薄膜中RGO濃度的增加,閾值電壓正向移動(dòng)更加強(qiáng)烈,OTFT的源漏電流和載流子遷移率逐漸增大。對(duì)上述OTFT氣體傳感器進(jìn)行NH3(20~100 ppm)的氣敏性能研究和對(duì)低濃度(0~25 ppm)NH3進(jìn)行了探測(cè),結(jié)果表明:摻雜石墨烯后敏感薄膜對(duì)NH3的響應(yīng)和靈敏度都增加了,且低濃度(0~15ppm)的NH3有較好的恢復(fù)性能。
3、
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