论文部分内容阅读
近年来，由于有机薄膜晶体管(OTFT)具备材料来源广、低成本及适合大批量生产等优点，因而其受到了广泛的关注。尽管OTFT的研究已取得了一些进展，但是要实现大规模的商业应用，还有很多的问题要解决。其中，建立并完善OTFT特有的电荷传输理论体系、制备更高性能的有机半导体材料、调控OTFT的阈值电压、拓展OTFT的应用范围等都是非常关键的问题。文章以OTFT为研究对象，旨在从电流模型和制备工艺入手，通过模型计算及器件制备的方法，力图为优化OTFT的器件性能及模拟器件提供参照。主要成果包括：(1)提出了OTFT的表面势和直流电流-电压表达式，能直接描述表面势对源漏电流的影响；(2)对高工作电压OTFT的实验值与这个模型的模拟结果进行比较，发现模拟值与实验数据能较好的吻合，验证了模型可以应用于高工作电压的OTFT；(3)比较了低电压工作的OTFT的实验值、所提出模型的模拟结果及Locci’s模型的计算值，表明低工作电压下所提出模型得到了更准确的模拟值；(4)分析了高电压和低电压工作的OTFT的表面势，结果表明Vg∈[-80，-10]V时，最大的源端表面势为-0.502V，而Vg∈[-3.0，-1.5]V时，最大的源端表面势为-0.3737V，这表明低电压工作时表面势的影响不可忽略。(5)采用溶剂蒸汽退火法(SVA)制备了Tips-pentacene OTFT，描述了Tips-pentaceneOTFT的器件特性，结果表明器件的阈值电压为-5.1V，场效应迁移率达到了0.012cm2/(V·s)，开关电流比约为350，这证实了SVA制备了较高性能的OTFT；(6)比较了Tips-pentacene OTFT的实验值与所提出模型的模拟结果，再次验证了模型的有效性；同时得到了Vg∈[-40，-10]V时，最大的源端表面势为-0.2424V。