【摘 要】
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有机薄膜器件的快速发展使有机薄膜电路受到了广泛关注,而光刻工艺作为快速、高分辨率的图案化手段,将其应用于有机电路的制备必然极大地促进有机电子学的进一步发展。聚合物
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有机薄膜器件的快速发展使有机薄膜电路受到了广泛关注,而光刻工艺作为快速、高分辨率的图案化手段,将其应用于有机电路的制备必然极大地促进有机电子学的进一步发展。聚合物绝缘层作为刚性以及金属氧化物绝缘层的替代者,对于制备柔性电子产品,简化加工工艺、降低成本有重要意义。同时,有机单晶制备方法所存在的不足极大的限制了有机单晶的应用,针对其所存在的问题,发展一种可以制备大面积的、高度有序、定向生长的有机单晶阵列的工艺,对于促进有机单晶的应用研究同样是十分有意义的。本文针对目前所存在的问题,进行了探索和研究。主要有:首先,基于聚酰亚胺聚合物绝缘层耐溶剂特性、高成膜性以及良好绝缘性的探索与研究。基于旋涂法,分别在不同条件下制备了PI薄膜,并且通过对PI薄膜的AFM形貌表征、厚度表征、漏电流测试、电容率标定,反映了其具有高质量的成膜性、良好的绝缘性和简单、快速的制备优点,同时,通过对比PI薄膜在溶剂处理前后电容率、漏电流、表面形貌,说明了PI的耐溶剂特性。最后,我们以并五苯为半导体层制备场效应晶体管,其迁移率可以达到0.5 cm2V-1S-1,开关比比为105,证明了PI的可应用性。然后,基于快速退火和微小角度倾斜产生的溶液自剪切效应,实现了在不同基底上快速制备大面积、高度有序、定向生长的BPEA(9,10-二(苯乙炔基)蒽)单晶阵列。一方面极大的缩短了单晶阵列的制备周期;另一方面摆脱了单晶阵列对基底的依赖性,并且显示了高度的可控性。并且,我们分别对BPEA阵列进行了AFM、TEM、XRD、光学显微镜的表征,反映了其高质量的阵列特性;最后测试了单晶阵列的场效应特性和光响应特性,光响应强度可以达到105,说明通过此方法制备的单晶阵列的可应用性。最后介绍了在光刻工艺中,采用聚酰亚胺作为绝缘层制备有机电路的完整工艺。整个工艺中包含多次光刻、真空蒸镀、旋涂、热处理、氧等离子体处理等工艺步骤,并且通过尝试和探索,我们解决了工艺中所存在的问题,比如电极黏附性,制备方式等,确定了全部可行的工艺参数,并通过测试证明了工艺参数的可行性。但是,通过对制备的门电路的测试发现:电路制备工艺还需要进一步的优化,提高,为未来有机电路的制备奠定基础。
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