【摘 要】
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近几十年,有机半导体材料开始受到人们的关注。在这个背景下,有机薄膜晶体管（Organic Thin Film Transistors, OTFTs）的研究也随之开展起来。由于其潜在的优势,溶液加工的有机薄膜晶体管吸引了相当的重视。有机半导体材料在OTFTs中主要起到载流子传输作用,半导体材料的内在性质与界面性质决定了载流子传输快慢,从而决定OTFTs的性能。此外,有机半导体材料可应用于多种制备技术
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近几十年,有机半导体材料开始受到人们的关注。在这个背景下,有机薄膜晶体管（Organic Thin Film Transistors, OTFTs）的研究也随之开展起来。由于其潜在的优势,溶液加工的有机薄膜晶体管吸引了相当的重视。有机半导体材料在OTFTs中主要起到载流子传输作用,半导体材料的内在性质与界面性质决定了载流子传输快慢,从而决定OTFTs的性能。此外,有机半导体材料可应用于多种制备技术,如旋涂,喷墨印刷,丝网印刷等。Poly（3-hexyl-thiophene）（P3HT）是一种具有优良性能的半导体聚合物,通常用于OTFTs中有源层的制备材料。而对于重要的电极材料,金的功函数与P3HT匹配良好,更加有利于电子的注入。但是金电极成本较高,本文实验用到的皆为银浆电极,为了弥补金属功函数之间的差距,PEDOT（3,4-乙撑二氧噻吩）的修饰在Ag电极和P3HT之间起到阶梯作用,可适当解决Ag和P3HT之间功函数不匹配问题。本文研究的主要内容包括以下几个部分：（1）P3HT薄膜的退火温度对于其本身性能影响很大,在所选四种温度的样品内比较,退火温度越高,导电性能越差,在373K下性能达到最佳,单位面积电流可达0.092A/cm2。说明热处理对P3HT薄膜的分子排列和薄膜结构产生较大影响,过高的温度会逐渐破坏薄膜内部的微晶结构,致使P3HT薄膜的导电性能下降。（2）测量了不同旋涂转速下PEDOT的薄膜电阻,得出PEDOT薄膜的最佳旋涂速度为2000r/min；在此转速下,通过研究PEDOT薄膜在不同退火温度下的阻值变化,得出PEDOT薄膜的最优退火温度为413K。（3） PEDOT的界面修饰作用使Ag与P3HT功函数不匹配问题得到了明显改善,Ag电极到P3HT薄膜的势垒高度由原来的leV降至0.8eV,实验结果与理论值基本吻合,样品注入特性改善比在1.15与1.30之间。同样样品在退火温度为373K时性能达到最佳,单位面积电流可达0.106A/cm2。（4）实验分析了P3HT浓度对于OTFT器件性能的影响,当P3HT浓度为15mg/ml时器件所呈现的性能最佳,具有较高的场效应迁移率、开关比以及较低的阂值电压。同时,AFM图像也表明P3HT浓度为15mg/ml时薄膜形貌最好,表面粗糙度最小。
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