并五苯有机场效应晶体管的研究

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有机场效应晶体管(OFET)是一种新型的电子器件,是利用电场来控制固体材料导电性能的有源器件,有机场效应晶体管因具有:低成本、柔韧性、可实现大面积加工等一系列无机场效应管所不具备的优点受到越来越多的关注。经过十几年的发展已经取得了巨大的进展,已成为重要的电子器件之一。本文回顾了有机场效应晶体管的研究背景、发展历史、应用领域及目前研究存在的热点研究问题。简要概述了有机场效应晶体管的器件结构及有机半导体材料。介绍了有机半导体的两种导电类型、金属电极与有机半导体的能带关系、及目前有机半导体中较具影响力的载流子传输机制和金属/有机半导体接触理论。从有机场效应晶体管的基本工作模型和Ⅰ-Ⅴ方程两个方面论述了OFET的基本工作原理。讨论了有机场效应管中的载流子迁移率的物理意义,并且介绍了场效应迁移率的计算方法。本文重点介绍了并五苯OFET器件研究的相关工作。我们从实验室具体条件出发,分别以旋涂聚酰亚胺和热生长SiO2为栅绝缘层,以铝、金等金属为电极制备了OFET,对器件的制备工艺进行了详细的描述,对薄膜的形貌利用AFM进行了表征,并且获得了较好的Ⅰ-Ⅴ特性曲线。计算得到以聚酰亚胺为绝缘层的OFET器件载流子迁移率μ为:0.079 cm2/V.s;而以热生长SiO2为绝缘层的OFET的Ⅰ#器件的载流子迁移率为:0.073 cm2/V.s,Ⅱ#器件的载流子迁移率为0.42cm2/V.s,我们研究认为衬底温度影响并五苯薄膜蒸发速率,进而影响器件载流子迁移率,指出,对于并五苯薄膜有一个最优的衬底温度和薄膜厚度。最后,对本文工作进行总结,并结合目前研究进展论述了OFET的发展趋势与应用前景。
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