酞菁銅有機薄膜晶體管器件的研究.pdf

1、在過去幾十年的時間里，有機薄膜晶體管(OTFT)因為在有機電子器件如顯示屏、傳感器、射頻鑒別標簽以及智能卡等領域有很高的應用潛力和價值，而日益受到人們的廣泛關注，為了提高其性能，許多新型有機半導體材料被研制，其中以并五苯和齊聚噻吩為代表的幾種有機半導體材料多晶薄膜的遷移率已經(jīng)達到1cm<'2>/v.s以上，是目前有機薄膜晶體管所使用材料中遷移率最高的，這些高遷移率有機半導體材料的產(chǎn)生極大的推動了有機薄膜晶體管性能的提高，然而對于OTFT

2、的器件結(jié)構(gòu)的研究就卻相對較少。 因此，本文前四章定位于對有機薄膜晶體管器件結(jié)構(gòu)的研究，第五章制備了CuPC-OTFT驅(qū)動的OLED單像素器件，并測試了其性能。具體內(nèi)容如下： (1)首先，對底柵器件進行了研究。根據(jù)半導體與源漏電極之間位置的不同，分別制作了頂接觸和底接觸兩種結(jié)構(gòu)的底柵器件，采用有機半導體酞菁銅(CuPC)為有源層，金(Au)為源漏電極，其中頂接觸器件的場效應遷移率和閾值電壓分別為0.017cm<'2>/v.

3、s、-5.4V，而底接觸的分別為0.014cm<'2>/v.s、-6.2V。由此看出頂接觸構(gòu)型的器件性能要優(yōu)于底接觸構(gòu)型，研究認為頂接觸構(gòu)型器件與底接觸器件相比，其源漏電極與有機半導體層溝道區(qū)的接觸面積更大，也就是說頂接觸器件載流子的有效注入?yún)^(qū)域更大，這就導致其載流子要比底接觸器件的更容易注入，使得頂接觸器件的載流子遷移率相對較高，閾值電壓則相對較低。 (2)其次，固定半導體與源漏電極之間位置，改變柵極位置，又制作了頂柵頂接觸結(jié)

4、構(gòu)器件，其場效應遷移率和閾值電壓為0.019cm<'2>/v.s、-5.3V，與底柵器件相比，頂柵器件的性能要優(yōu)于底柵器件。通過優(yōu)化得到較好的CuPC單柵器件結(jié)構(gòu)為頂柵頂接觸結(jié)構(gòu)。 (3)為了進一步提高器件性能，制作了雙柵結(jié)構(gòu)器件，其場效應遷移率和閾值電壓分別為0.025cm<'2>/v.s、-4.5 V。與單柵器件相比，這種雙柵器件在更低的操作電壓下獲得了更大的輸出電流，場效應遷移率更高，而且通過對兩個柵壓的調(diào)節(jié)，對導電溝道實