【摘 要】
:
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
论文部分内容阅读
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。
其他文献
IGBT(绝缘栅型双极晶体管)是一种电压控制的复合型器件,在电力电子领域得到广泛的应用。电力电子器件在实际使用中常会因为温度过高或过低而使器件失效。因此研究IGBT工作过程中的结温预测方法具有重要的意义。本文基于BP神经网络研究IGBT的结温预测方法。将通过温敏参数法测量得到的IGBT饱和压降、集电极电流作为BP神经网络的输入量,IGBT模块的结温作为网络的输出量,采用MATLAB对BP网络进行训
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)作为电力电子设备的核心器件,在线健康监测尤为重要,其安全运行关乎整个设备的可靠性。由于IGBT实时健康监测的数据量大、采样率高,数据传输成为了主要难题,因此有效重构原始信号的方法成为了当前研究热点之一。本文基于压缩感知理论,对IGBT栅极波形的采集进行研究。首先,阐述和分析了压缩感知理论原理并给出信号重构性能的评价标准。
有机光电探测器具有响应光谱易调节、制备工艺简单和生产成本低等优点受到很多科研者们的关注。当前大部分关于有机光电探测器的研究集中于提高某一范围内的光响应,很少有探索可见光到近红外波长范围内的研究。为了解决上述问题,本论文就非富勒烯受体IEICO-4F作为第三或者第四组分对宽光谱OPDs进行研究。论文首先对活性层为P3HT:IEICO-4F:PC61BM三元器件(第一组)进行了研究。研究不同IEICO
GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)凭借其大功率、耐高压的特点,近年来被广泛应用于5G技术、新能源汽车、无人机等新兴产业。但是由于HEMT器件功率密度较大,自热效应会导致器件结温大幅升高,从而严重影响器件的性能、可靠性和寿命,将具有超高热导率的金刚石材料与GaN材料结合有助于改善GaN HEMT的热特性。本文用Sentaurus和COMSOL相结合法,研究了金刚石衬底GaN HEMT器件结温及自
近年来,随着集成电路的不断发展,芯片规模越来越大,复杂度越来越高。芯片集成度的增大,给设计和测试带来了诸多挑战,其中测试已成为迫切需要解决的问题。本文针对一款国产化DSP(Digital Signal Processor)芯片进行了可测性设计研究。主要工作如下:(1)为了测试芯片的I/O端口,基于IEEE1149.1协议设计了 JTAG(Joint Test Action Group)模块。为了使
随着电力电子技术的飞速发展,IGBT在新能源、机车牵引等领域的应用越来越广泛。由于IGBT长时间的运行,所产生的疲劳应力将导致其材料结构的老化。因此,对IGBT的寿命预测方法进行研究,以提高电力电子设备的可靠性、降低故障率及运营成本成为近年研究的热点问题。本文从器件老化的角度出发,提出了一种改进的寿命预测方法。围绕这一主题,本文从以下几个方面展开研究:(1)利用现有功率器件瞬态热阻抗测量技术,得到
随着移动设备的普及和计算机图形学的发展,图形处理器在各个领域中得到了广泛的应用,无论是商业办公还是普通的家用系统计算机,或者是游戏发烧友,对于图形处理器的性能要求越来越高,而面对目前纳米级工艺制程,芯片的高能耗成为制约系统性能提升的一个瓶颈,寻求新的低功耗技术以及合理地规划低功耗设计方案,成为高性能低功耗设计得以实现的主要途径。本文在分析CMOS数字集成电路功耗来源和影响因素的基础上,对物理设计阶
SiGe BiCMOS工艺将传统CMOS工艺低成本、高集成度的优势与SiGe工艺出色的射频(RF)性能相结合,已广泛应用于毫米波和亚毫米波市场。该工艺下集成电路的可靠性问题也越来越被重视。其中,静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)事件是影响芯片可靠性的重要因素之一。如何提高该工艺下集成电路的ESD防护性能已经成为了该领域的研究重点。本论文主要基于TCAD仿真对SiGe
电子封装基板尺寸不断减小,引脚数量不断增多,引脚线宽/引脚间距更加细小,为适应这种发展趋势,研究细间距专用无铅焊锡膏已成为焊锡膏研究的热点。间距减小,意味着焊点截面尺寸减小,对焊点的力学性能要求更高,纳米增强复合焊锡膏提高焊点的可靠性也是目前焊锡膏研究的热点。本文以Sn0.3Ag0.7Cu无铅焊锡粉为基础,研究了成膜剂、溶剂、触变剂及焊锡粉含量对焊锡膏助焊性、触变性以及抗热塌性的影响,通过优化成膜
在功率半导体器件领域,MOS栅控器件具有高输入阻抗、易驱动等优点,广泛应用于机车牵引、风力发电、新能源汽车等。IGBT是一种典型的MOS栅控复合型器件,在大功率应用中存在的主要问题就是如何解决其通态压降与关断损耗之间的矛盾关系。本文提出两种具有隐埋层的基极电阻控制晶闸管(BRT)新结构,一种具有隐埋n型载流子存储层的BRT(BN-CS-BRT)结构与一种具有SiO2埋氧层的BRT(BOX-BRT)