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基于Pentacene层厚对C_(60)有机场效应晶体管功能调控的研究

作 者: 梁晓宇
导 师: 程晓曼
学 校: 天津理工大学
专 业: 凝聚态物理
关键词: 有机场效应晶体管 界面修饰 钝化 双极 并五苯
分类号: TN386
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要


有机场效应晶体管(OFETs)是以有机半导体作为有源层材料的场效应晶体管,在过去的二十几年中得到广泛的研究。经过这些年的高速发展,在制备高性能器件方面取得了很大的成就,新型OFETs的应用探索被提到日程。近年来,基于OFETs的传感器,发光晶体管,光电探测器和记忆细胞等硕果已被许多研究小组报道。为了进一步提高OFETs的性能,除了选用良好的有机半导体层材料、选择合适的器件结构之外,绝缘层的修饰也是提高器件性能的一个重要因素。因此,选用合适的绝缘钝化层,是提高OFETs’性能的一种有效途径。本论文基于目前OFETs存在的问题以及未来发展趋势,围绕选用最常用的有机小分子pentacene材料,研究了从超薄绝缘层钝化,向有源层过渡的基于pentacene层厚对C60有机场效应晶体管的功能调控,并分析了器件的性能影响。具体内容如下:(1)制备了用有机小分子Pentacene修饰PMMA绝缘层的C6o OFETs,研究了Pentacene钝化层厚度对OFETs性能的影响。与未插入Pentacene钝化层的器件相比,插入Pentacene钝化层后,改善了C60薄膜的形貌和结晶度,增强了电子的传输,实现了OFETs’性能的提高。(2)制备了用无机材料LiF修饰PMMA绝缘层的C60有机场效应晶体管,研究了LiF钝化层对OFETs的性能影响。与未插入LiF钝化层的器件相比,插入kiF钝化层后,增强了电子的传输,使OFETs性能有所提高。(3)制备了用有机小分子Pentacene作为第一有源层,C60作为第二有源层的底栅顶接触型双极型OFET,研究了退火对器件性能的影响。退火后,较好的实现了双极型的有机场效应。(4)制备了用有机小分子Pentacene和P13作为有源层,底栅中间接触型AOFETs,并研究了有源层的不同蒸镀顺序对双极器件性能的影响。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 引言  9-10
  1.2 OFET的概况  10-11
  1.3 OFET的研究意义  11-12
  1.4 OFET存在的问题及发展  12-13
  1.5 OFET的应用  13-16
  1.6 本论文主要工作  16-17
第二章 OFET的结构、材料、原理及其相关理论  17-29
  2.1 OFET的结构  17-19
  2.2 OFET的材料  19-25
  2.3 OFET的基本原理及主要参数  25-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章 绝缘层钝化修饰提高C_(60)有机场效应晶体管性能的研究  29-37
  3.1 引言  29-30
  3.2 基于Pentacene为绝缘层钝化层的C_(60) OFET的制备  30-34
    3.2.1 基于Pentacene为绝缘层钝化层的C_(60) OFET制备过程  30-31
    3.2.2 基于Pentacene为绝缘层钝化层的C_(60) OFET性能测试及结果分析  31-34
  3.3 基于LiF为绝缘层钝化层的C_(60) OFET的制备  34-36
    3.3.1 基于LiF为绝缘层钝化层的C_(60) OFET制备过程  34-35
    3.3.2 基于LiF为绝缘层钝化层的C_(60) OFET性能测试及结果分析  35-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 双层异质结的双极型有机场效应晶体管的研究  37-47
  4.1 引言  37-38
  4.2 基于Pentacene/C_(60)异质结双极型场效应管的制备  38-42
    4.2.1 Pentacene/C_(60)异质结AOFET制备过程  38-39
    4.2.2 Pentacene/C_(60)异质结AOFET性能测试及结果分析  39-42
  4.3 基于Pentacene/P13双极型场效应管的制备  42-46
    4.3.1 Pentacene/P13 AOFET制备过程  42-43
    4.3.2 Pentacene/P13 AOFET性能测试及结果分析  43-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章 全文总结与展望  47-49
  5.1 全文总结  47
  5.2 本论文的特色与创新之处  47-48
  5.3 展望  48-49
参考文献  49-54
发表论文和科研情况说明  54-55
致谢  55

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 场效应器件
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