【摘 要】
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自有机场效应晶体管（OFETs）被发现研究以来,在柔性驱动显示、传感器阵列以及生物便携设备应用等方面广受关注。基于溶液法制备OFETs因操作简单、对制备环境要求相对较低等优势备受青睐,所得的有源层薄膜质量对器件性能至关重要。本文采用的有机半导体材料是聚3-己基噻吩（P3HT）,溶液法旋涂时聚合物分子呈无序卷曲状态,阻碍电荷载流子传输,因此改善P3HT分子成膜的结晶度和排列有序性对提高器件性能有重要
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自有机场效应晶体管（OFETs）被发现研究以来,在柔性驱动显示、传感器阵列以及生物便携设备应用等方面广受关注。基于溶液法制备OFETs因操作简单、对制备环境要求相对较低等优势备受青睐,所得的有源层薄膜质量对器件性能至关重要。本文采用的有机半导体材料是聚3-己基噻吩（P3HT）,溶液法旋涂时聚合物分子呈无序卷曲状态,阻碍电荷载流子传输,因此改善P3HT分子成膜的结晶度和排列有序性对提高器件性能有重要的意义。本文在原有工艺基础（P3HT溶液浓度为10mg/ml,旋涂转速1000rpm,时间30s）上从有源层材料共混和添加不良溶剂两方面分别探索最佳混合比例。1)当在P3HT溶液中添加质量比40wt.%的绝缘聚合物PMMA时,器件的（空穴）载流子迁移率由未掺杂的0.0061cm2/Vs增大至0.013cm2/Vs,阈值电压由-5V降至-2V,观察薄膜形貌可以看到两种基质垂直相分离,形成互联互通的电荷传输网络,有利于载流子传输;2)添加低聚物分子TIPS-Pentacene时,改善聚合物分子的结晶度,并嵌入聚合物无定形基质中,形成有效的载流子传输路径。当在P3HT溶液中添加质量比90wt.%的TIPS-Pentacene时,器件的（空穴）载流子迁移率由未掺杂的0.0061cm2/Vs增大至0.0378cm2/Vs,阈值电压由-5V降至-2V。从紫外吸收光谱中观察到λ=555nm处吸收峰值最强,λ=606nm处吸收谱红移最多。X射线衍射分析图谱中可以观察到该比例下有机半导体薄膜在2θ=5.3°时（001）峰值强度最强,FWHM最小,P3HT分子更多以edge-on结构排列,晶粒尺寸最大（为372）,晶粒间隙缺陷少;3)在P3HT溶液中添加体积比10%的不良溶剂无水乙醇时,P3HT分子呈纤维状排列,排列更有序,结晶度提高,薄膜均一良好,器件的（空穴）载流子迁移率由未掺杂的0.0061cm2/Vs增大到0.0723cm2/Vs,增大了约一个数量级,器件性能提升。
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