学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

硅烷分子自组装及其在有机薄膜晶体管中的应用研究

作　者: 曾勉
导　师: 谭力
学　校: 湘潭大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 自组装真空蒸发镀膜有机薄膜晶体管载流子迁移率
分类号: TN321.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 103次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

有机薄膜场效应晶体管作为当前柔性显示技术中的重要组成成分,以其轻质及柔性等特征使其得到了广泛的应用和迅速发展。因为有机材料适于低温处理、与喷墨印刷技术兼容以及结构多样性等特征,许多在无机电子器件制造过程中所必要的复杂工艺在有机领域内可以得到简化。近年来,有机薄膜晶体管的研究引起了各界广泛的兴趣。然而,许多有机半导体材料由于与无机衬底(主要为二氧化硅)之间会存在因两者热膨胀系数、耐温要求以及表面张力等不同而引起诸多的不兼容性。而这些不兼容是导致有机半导体分子在无机衬底上堆积无序的主要因素,进而影响到整个器件的性能,从而限制了它们的应用。有机半导体材料与无机衬底之间的界面问题成为本文中的研究重点。文章的第一个部分,分别选用了极性分子γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和非极性分子n-丙基三乙氧基硅烷(PTES),研究其自组装薄膜的性能。结果发现,由APTES在水中自组装形成的有机无机杂化层状结构经过适当温度退火以后,形成了具有多种屈曲特征的特殊结构。文中提出导致这种屈曲结构形成的主要因素是其中的极性氨基末端基吸收的水分子层。为了更好的在三维系统中理解这种复杂的屈曲结构,本文采用了柱状结构在柔性衬底上作为模型,模拟了这种具有不同屈曲特征的特殊结构的形成过程。对于这种多级屈曲结构的分析,在纳米加工领域以及柔性电子和光学等边沿领域内有着潜在的丰富应用。文章的第二个部分,重点研究了硅烷分子的自组装单层薄膜在有机薄膜晶体管中的应用。顶接触型的基于N型有机半导体材料PTCDI-C8的有机薄膜晶体管被制备成功,其中采用传统的掺杂硅作为衬底兼栅电极,其表面热氧化一层二氧化硅作为绝缘层,真空蒸镀银(Ag)作为漏源电极。并且,还在二氧化硅表面分别自组装这两种单层薄膜作为二氧化硅绝缘层与有机半导体层之间的修饰层,进行对比研究。结果表明,自组装的非极性丙基三乙氧基硅烷薄膜增加了器件的载流子迁移率以及开关电流比,而自组装的极性氨丙基三乙氧基硅烷薄膜还使器件的阈值电压明显降低。这表明自组装单层薄膜作为一种有机/无机杂化层,能有效地改善无机绝缘层与有机半导体层间的界面兼容性,不仅改善了二氧化硅绝缘层的表面性能,还使有机半导体成膜质量更好。此外,对于极性分子自组装薄膜作为修饰层的研究结果还表明,通过对分子末端基的设计,还可以调控其表面上有

硅烷分子自组装及其在有机薄膜晶体管中的应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文