有机小分子及微晶硅薄膜晶体管研究

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jizhidong2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
主动式有机电致发光显示器件(AM-OLED)作为新一代显示技术,已经成为当前研究的热点,而薄膜晶体管(TFT)作为AM-OLED的核心部件。薄膜晶体管按照有源层材料分类,可分为有机薄膜晶体管和无机薄膜晶体管。有机薄膜晶体管因其工艺简单、成本低廉、易于大面积制备等优点而备受人们关注,但有机薄膜晶体管的研究尚还处于实验室阶段。而当前成熟的迁移率低的非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)难以满足AM-OLED的驱动要求,而微晶硅薄膜晶体管(μc-Si TFT)的迁移率比a-Si TFT大,能满足AM-OLED的驱动要求,且与a-Si TFT工艺相似。本文针对这两种类型的器件展开研究,主要工作如下:第一,接触电阻(contact resistance)是影响有机薄膜晶体管性能的重要因素之一,如何降低器件的接触电阻是当前研究的热门话题。本文主要通过改善源漏电极与有源层之间的接触,从而减小OTFT的接触电阻,提升OTFT器件性能,同时采用传输线方法计算了器件的接触电阻。减小接触电阻的主要方法如下:(1)通过接触区域掺杂改善pentacene-TFT器件的接触电阻。分别利用有机半导体材料tetrafluorotetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ)和无机半导体材料MoOx进行接触区域掺杂,从而减小接触电阻,结果表明2 wt% F4-TCNQ和55 wt% MoOx掺杂pentacene后,pentacene-TFT器件的迁移率相对于未掺杂前分别提升了2倍和1.1倍;(2)采用WO3/Au电极取代传统的Au电极,pentacene-TFT器件的迁移率提升了近7倍;(3)在底接触CuPc-TFTs中,利用UV/ozone处理Au电极的方法减小器件的接触电阻,器件的迁移率由4.69×10-3增加到2.37×10-2 cm2/V s。(4)采用价格低廉的Cu取代价格昂贵的Au作为源漏电极,并用MoOx修饰Cu电极,减小接触电阻,pentacene-TFT器件的迁移率由0.13变化至0.61 cm2/V s。第二,为了实现OTFT器件向着大面积、低成本、高性能方向发展,我们分别制备了基于PECVD方法制备的SiNx、SiOx薄膜为绝缘层和价格低廉的Cu为源漏电极的pentacene-TFT。利用PECVD技术在玻璃衬底上沉积了SiNx、SiOx绝缘层,首先研究了衬底温度对SiNx绝缘层性能的影响,其次研究了SiH4/N2O的流量比对SiOx绝缘层性能的影响,并在此基础上制备了不同的pentacene-TFT,分析了绝缘层的介电常数,表面形貌、击穿电压等因素对pentacene-TFT的影响。结果表明衬底温度为300℃的SiNx作为绝缘层,pentacene-TFT具有最优的电学性能,迁移率达到0.29 cm2/V s,阈值电压为-8.9V。用SiH4/N2O为1/7时制备的SiOx为绝缘层,pentacene-TFT具有最优的电学性能,迁移率达到0.26 cm2/V s,阈值电压为-12.8V。第三,微晶硅薄膜的质量直接影响着微晶硅TFT器件的性能,为了制备高质量的微晶硅薄膜,我们研究了氢气稀释比、衬底温度、反应气压、功率密度对微晶硅薄膜的晶化率和沉积速率的影响。结果表明,衬底温度为300℃,氢气稀释浓度为99%,反应气压为80Pa,功率密度为0.6 mW/cm2时能制备出高质量的微晶硅薄膜,其晶化率达76.4%。第四,无重掺杂层(n+-doped-layer-free)的微晶硅TFT器件避免了使用剧毒的PH3气体,同时也可以减少一步光刻,这样大大地降低了工艺的复杂性和制作的成本。本文主要围绕两种新型的源漏电极的无重掺杂层的微晶硅TFT器件展开研究。(1)采用铝合金作为无重掺杂层的微晶硅TFT的源漏电极,分析了微晶硅TFT的电学性能,发现器件在线性区的迁移率和饱和区的迁移率几乎相等。这表明铝合金与微晶硅薄膜之间有比较好的接触。(2)采用复合电极Al/LiF作为无重掺杂层的微晶硅TFT的源漏电极,通过物理模型计算了Al/Si和Al/LiF/Si的电子势垒高度,发现Al/LiF/Si的电子势垒高度(0.12 eV)明显低于Al/Si的电子势垒高度(0.512 eV)。进一步证实了基于复合电极Al/LiF作为无重掺杂层的微晶硅TFT的电学性能要优于基于复合电极Al作为无重掺杂层的微晶硅TFT的电学性能。这些结果表明基于铝合金和LiF/Al新型源漏电极的无重掺杂层的微晶硅TFT器件有望取代传统的重掺杂层的微晶硅TFT器件。第五,阐述了微晶硅TFT的宽长比的设计方案,确定了开关TFT(T1)与驱动TFT(T2)的宽长比分别为40μm/8μm和50μm/8μm。制备了7英寸的微晶硅TFT阵列,另外细致地说明了微晶硅TFT阵列的制作流程,同时展示了微晶硅TFT的阵列图。
其他文献
在西方,上世纪70年代,生态社会主义产生于西方生态运动。生态社会主义旨在将生态原则运用到社会主义理论的完善当中,希望构建一种新型人与自然和谐的社会主义模式。在东方,中
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
期刊
研究富硒蛹虫草菌丝体循环富硒作用及该法获取的硒多糖对人宫颈癌细胞Hela的抑制作用。采用循环富硒法获得蛹虫草富硒菌丝体并制备硒多糖,经硒定量和多糖含量测定后采用MTT法
人才是社会发展的第一要素,不管是社会还是医院的发展都离不开人才。人才建设是医院发展的根本动力,而青年卫生人才则是医院发展的根本。本文通过分析上海交通大学附属第一人
我国存在着巨额的不良资产,对处置这些不良资产的方法各界已经开始了积极的探索。本文分析了一系列现有的处理不良资产的方法,提出不良资产处置的新思路——资产证券化。它对于
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
我国商业银行中间业务的发展已经具备了一定的物质基础和现实条件,但商业银行在发展中间业务时还应该有一个系统的、长期的战略思想。本文试图从我国目前中间业务发展中存在的
马铃薯淀粉生产过程中产生的马铃薯废渣含有蛋白质、纤维素、淀粉等可利用成分,因此具有较高的再利用价值。对国内外马铃薯废渣再利用的主要途径和相关技术进行综述,分析了目