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近几十年来,随着人们对有机电子学的深入研究,基于有机半导体为功能材料的有机场效应晶体管的迁移率已经达到了能够与多晶硅相抗衡的水平,以此为基础的有机电路也在迅速的发展。在研究如何提高有机场效应晶体管的性能方面,人们通过设计优化半导体功能材料、修饰介电层等手段来完成。同时,如何促进半导体材料由理论走向实际的应用也获得了广泛的关注。本论文围绕如何提高场效应晶体管的性能展开,通过采用喷墨打印法对介电层进行修饰、设计优化不同类型的半导体材料两个方面入手,探索了有机半导体材料不同凝聚态结构与性能之间的关系。本论文主要的研究工作包括以下三个方面:有机金属C-T化合物四硫富瓦烯-四氰基对苯二醌二甲烷(TTF-TCNQ)是典型的导电分子,常被用来作为有机场效应晶体管的电极使用。我们首次将其应用于对介电层的修饰,采用喷墨打印的方法,制得厚度为2nm的纳米网络,分别用并五苯、并四苯、酞菁铜构筑了有机薄膜场效应晶体管器件。测试表明,相比于传统的十八烷基三氯硅烷修饰的介电层,器件性能提高了几十倍至一百倍,并且开关比变化不大。设计合成了七种二苯乙烯联苯类化合物并以此为半导体活性层构筑了场效应晶体管器件,测试它们的器件性能,大部分具有良好的空穴迁移率和空气稳定性,进一步探索了该类材料薄膜形貌与器件性能之间的关系。通过对比发现不同取代基会影响分子的π-电子云重叠或者分子的空间排布以及多晶薄膜的形貌,从而影响载流子的传输效率。薄膜生长温度对器件性能造成的影响与薄膜的形貌结果基本一致。当晶粒变大,晶界变少时,性能就提高,反则反之。采用设计合成的五种二苯乙烯苯类化合物作为功能材料构筑了场效应晶体管并测试它们的性能。通过对比发现不同取代基对器件性能的影响为:当取代基是供电子基团时,会加强分子的电子云密度,提高载流子的传输效率,器件性能提高;当取代基是吸电子基团时,会降低载流子的传输效率,性能下降。器件的迁移率受薄膜形貌、分子电子结构以及分子堆砌情况共同影响。