有机薄膜晶体管(OTFTs)具有制备成本低、可大面积生产、柔性等优点,有望成为有机电子学和平板显示技术的核心器件。为了深入研究有机薄膜晶体管的传输机理,扩大有机薄膜晶体管的应用,突破接触效应的瓶颈,本论文通过在源漏电极与有源层之间插入缓冲修饰层来改善有机薄膜晶体管中的接触效应,通过中间探针法、电荷漂移模型拟合、紫外光电子能谱(UPS). X射线光电子能谱(XPS)等方法对接触效应的大小、分布及其对器件性能的影响进行了研究和分析,最后探索研究了用溶液湿法制备器件的源漏电极与有源层的界面,为将来有机薄膜晶体管的大规模应用奠定基础,提供意见。首先在源漏电极与有源层之间插入超薄层,研究了器件中的接触效应,并通过理论模拟与实验结果进行比较。(1)通过在源漏电极Al与有源层Pentacene之间插入MoO3超薄层,研究了MoO3厚度对OTFT器件性能的影响,同时研究了接触效应对器件性能的影响,并与电荷迁移理论拟合的结果进行了比较。实验结果表明,当.MoO3厚度为10 nm时器件性能最好,场效应迁移率从0.089 cm2/Vs提高到0.40 cm2/Vs,阈值电压从-12.5 V下降到-9.2 V。器件性能提高主要是由于MoO3减小了器件的接触电阻,增加了空穴注入,从而降低了接触效应对器件性能的影响。随后我们通过以下方法对器件的接触效应进行了研究。①使用中间探针法,对器件电势分布做了定性判断,发现源漏端电势分布不均匀。当栅压VGS增加,源端的电势差增加,即接触电阻RC在总电阻Rtot中的比重增加。也就是说沟道电阻Rch和接触电阻RC都随着VGS增加而减小,而且Rch减小的RC比更快。沟道电阻Rch随源漏电压VDS增加而缓慢变大。②通过电荷迁移模型对器件的输出曲线进行拟合,得到接触电势占总电势的0.42,器件理论场效应迁移率为1.1 cm2/Vs,这说明接触电阻对器件的性能影响比较大。③通过转移线性法计算器件的接触电阻,验证电荷迁移模型拟合的结果。(2)为了进一步研究插入超薄层对器件接触效应的影响,我们在源漏电极Al与有源层Pentacene之间插入富勒烯C60超薄层,分别研究了C60厚度和接触效应对器件性能的影响,并与电荷迁移理论拟合的结果进行了比较。实验结果表明,经过厚度优化后,器件性能明显得到改善。当C60厚度为3 nm时,器件性能最好,线性区场效应迁移率为0.52 cm2/Vs,阈值电压为-6.0 V,开关比为2.2×104。这说明插入C60超薄层可以有效提高OTFTs器件性能,而且比MoO3修饰效果好。这是由于C60能够调节金属的功函数,使其与Pentacene的HOMO能级相匹配,从而减小了空穴注入势垒,并且C60与Pentacene均为有机物,更利于表面形成优良接触。然后,我们采用电荷迁移理论模型拟合,发现接触电势占总电势的0.31。结果表明,C60超薄层修饰,可以减小接触效应,提高器件的场效应迁移率(3)首次研究了双超薄层对OTFT器件中的接触电阻及器件性能的影响,并与电荷迁移理论拟合的结果进行了比较。将MoO3、C60分别以不同厚度和顺序插入源漏电极Al与有源层Pentacene之间,器件场效应迁移率均有所提高,介于0.26cm2/Vs～0.72 cm2/Vs之间,阈值电压VT介于-6.1 V～-9.6 V之间。实验结果发现,MoO3、C60沉积的顺序和厚度都会对器件的性能产生很大影响。当先蒸镀5 nmMoO3后沉积3 nm C60时,器件的场效应迁移率最高,达到0.72 cm2/Vs,比MoO3、C60单层修饰的器件场效应迁移率都要高。又研究了接触效应对器件阈值电压的影响。结果表明,接触区的深能级缺陷也是器件阈值电压产生的原因之一,减小接触效应,可以减小阈值电压；不同于场效应迁移率的数倍变化,接触效应对阂值电压的影响比较小。通过采用电荷迁移理论拟合,发现接触电势与总电势比例下降到0.18,这进一步说明采用双(多)超薄层修饰是减小接触效应,提高OTFTs性能的重要途径。为了深入研究超薄层与有源层Pentacene界面及其对OTFTs器件性能的影响,我们在Pentacene薄膜上分别原位生长了Mo03和C60薄膜,对薄膜界面进行了UPS和XPS测试。根据实验测试结果分别画出了Pentacene与MoO3、Pentacene与C60实际接触时的能级图。在实际接触时,Mo03超薄层能抑制Pentacene能带发生弯曲,减小了Al与Pentacene之间相对偶极子的大小,从而减小了空穴注入势垒。实际接触时,M003的价带与Pentacene的HOMO能级之间的能级差为0.12eV,而不是预计值0.4 eV,这说明Mo03在器件中实际增加空穴注入的能力比预计的要小。在Pentacene与C60之间形成了正的偶极层,这有利于电荷在C60与Pentacene之间传输,也是C60能够调节Pentacene的HOMO能级与金属A1电极的功函数相匹配的重要原因之一。从能级图上可以得到C60与Pentacene的HOMO能级相差1.07 eV,但实际接触时能级偏移为1.25 eV。高的能级差有利于空穴从高能级注入到低能级,从而有利于电荷传输。这也进一步给出了采用C60修饰的OTFTs器件比MoO3修饰的器件性能更好的内在原因之一。为了适应未来大规模产业化需要,低成本的溶液湿法制备是OTFTs发展的必然趋势。因此,我们采用溶液法制备源漏电极与有源层,研究了界面对器件性能的影响。实验中发现,在沉积PEDOT时,位于源漏电极位置的PEDOT与下面的水溶性CuPc互溶,形成互溶的薄层,互溶薄层可以减小接触电阻,有利于空穴注入。采用电荷转移模型拟合得到接触电势与总电势的比例仅为0.12,说明器件性能受接触效应影响比较小。