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有机薄膜晶体管（Organic Thin-Film Transistor,OTFT）由于其有机半导体（Organic Semiconductors,OSCs）功能层的强大且可控的化学敏感性以及在后端电路中晶体管的参数放大能力,在物理、生物以及化学传感器、可穿戴电子器件等领域中备受人们关注,并成为现代有机电子应用领域中的元器件与重要组成部分。其中,针对可能给人体健康安全产生危害的少数有毒有害气相原子或分子检测与分析上,基于OTFT的气体传感器具有敏感材料设计灵活、集成度高、信号增益大以及多参数探测等特点,在危险气体探测和生物医疗领域中具有重要意义与广阔的应用前景。近年来,研究者主要围绕敏感材料的化学结构修饰、薄膜形貌调控、功能层之间的界面修饰等方面对气体探测性能进行优化,并利用OTFT作为信号转换器,也作为信号放大器,实现多参数探测。因此,本论文从近期OTFT的应用基础角度出发,结合其发展动态,首先研究了OTFT器件中OSCs薄膜形貌与气敏响应的相互关系,优化OSCs的结晶度与晶界密度,从而实现高性能、高响应度的OTFT气体传感器;随后,研究了聚合物介电层中羟基对于OTFT气体传感器稳定性的影响,为制备性能稳定的OTFT器件提供了新思路。本论文的工作主要包括以下3个部分:1.研究了极性有机溶剂对OSCs结晶度与晶界密度影响与分析。通过选取不同其极性、沸点有机溶剂,针对6,13-双（三异丙基甲硅烷基乙炔基）并五苯（TIPS-pentacene）,制备了不同结晶程度与晶界密度的TIPS-pentacene有机半导体薄膜。本研究不仅提供了一种简单且有效的OSCs形貌调控策略,也为其在有机薄膜晶体管器件中的应用做了良好的铺垫。2.研究了OSCs结晶度与晶界密度对OTFT器件性能及其气敏特性的影响。通过不同结晶度与晶界密度的TIPS-pentacene有机半导体层,制备了性能优异、对NO2具有高响应度的OTFT气体传感器。特别地,邻-二甲苯是优化TIPS-pentacene有机薄膜结晶度与晶界密度的最佳有机溶剂。在10 ppm NO2下,经过邻-二甲苯处理的OTFT传感器的响应度是氯苯组器件的58倍,同时结合形貌、晶体结构与表面化学基团分析并探讨了气体传感机理。3.研究了极性聚合物介电材料对OTFT气敏特性及其环境稳定性的影响。通过优化介电层结构,实现了0.085 cm2V-1s-1的高迁移率和在10 ppm NO2下,62%高响应度的OTFT气体传感器。同时,通过对极性介电材料的界面钝化,实现了对基于OTFT气体传感器的工作稳定性的提升。综上所述,本工作研究了溶剂体系对有机半导体结晶情况的作用,并研究了其对OTFT器件性能及其气敏特性的影响;同时,通过改善介电层接触界面,钝化了介电层极性官能团,并研究了活性基团对气敏响应的影响,为OTFT型气体传感器性能优化提供了行之有效的策略。