【摘 要】
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OFETs以其具备一定的柔性、可大面积生产、制作工艺简单等优点,吸引了众多科研人员的兴趣。随着迁移率的不断提升,OFETs已经成功应用到射频识别标签（RFID）、柔性显示器、生物传感器等领域,目前可能会进一步拓展到THz波探测领域,从而实现体积小、重量轻的便携式THz波探测器应用。本文主要研究了电极修饰对OFETs电学性能的影响,以及仿真优化电极结构改善器件对THz波的吸收性能。首先,探讨了不同电
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OFETs以其具备一定的柔性、可大面积生产、制作工艺简单等优点,吸引了众多科研人员的兴趣。随着迁移率的不断提升,OFETs已经成功应用到射频识别标签（RFID）、柔性显示器、生物传感器等领域,目前可能会进一步拓展到THz波探测领域,从而实现体积小、重量轻的便携式THz波探测器应用。本文主要研究了电极修饰对OFETs电学性能的影响,以及仿真优化电极结构改善器件对THz波的吸收性能。首先,探讨了不同电极材料对OFETs性能的影响,采用底栅顶接触结构、低掺杂高电阻率（1-5Ω·cm）的n型硅作为栅极和衬底,并五苯作为有机半导体材料,分别制作了 Au、Cu电极的OFETs,讨论分析了电学性能参数,提出采用电极修饰改善Cu电极OFETs性能的方案。然后,研究了 WO3修饰层厚度对Cu电极OFETs性能的影响,在不同修饰层厚度下制备了不同沟道长度的器件,讨论了器件性能和接触电阻与修饰层厚度的关系,确定在WO3修饰层厚度为0.5nm时,电极与有机半导体层之间的接触电阻最小,器件电学性能提升最大。通过XPS测试发现,主要是因为发生了电子从Cu向WO3修饰层转移的现象,在接触面处形成了高电导区域,同时WO3作为阻挡层,能够有效抑制Cu电极与并五苯层之间界面偶极子层的产生,进而减小载流子注入势垒。接着,采用FDTD Solutions仿真软件,从电极宽度和间距两个角度进行了建模,探讨了不同电极结构尺寸对并五苯层及其不同位置处吸收THz波的影响。仿真发现随着电极宽度的增加或间距尺寸的减小,均会提升OFETs中并五苯对THz波的吸收率,其主要原因是THz波与亚波长尺寸的Cu电极发生了表面等离子体激元共振,并在并五苯层中发生局域场增强现象,进而促进了并五苯层局部位置对THz波吸收的增强,而仿真中采用的电极尺寸为优化电极结构提供了相应参考。
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