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有机场效应晶体管(OFETs)由于使用有机材料构筑,相对于无机场效应晶体管具有很多优点,将成为无机场效应晶体管的扩充和加强有着广阔的应用前景。但是OFETs在大规模生产应用之前还有高性能且具有空气稳定性的n型有机半导体材料匮乏、界面问题等问题亟待解决,在此背景下,本论文做了如下工作:(1)本文首先介绍了OFETs的出现背景、研究历史、应用前景以及所面临的问题;接着重点介绍了OFETs器件常见的构造并对比各种构造的优点和缺点、器件的常见制备方法;阐述了OFETs器件工作的模式以及器件中载流子传输的机理、OFETs器件的特征曲线(输出曲线与转移曲线)与关键性能指标(载流子迁移率、阈值电压、电流开关比等);概述了三类OSC(有机半导体)的研究现状、自组装分子修饰绝缘层表面的意义及自组装分子的种类。(2)通过对自组装分子结构的理解,自主设计并合成了两种膦酸自组装分子。利用提拉法(T-BAG)分别将包括自主合成在内的四种膦酸分子在SiO2绝缘层表面形成自组装层(SAMs)解释了该方法在绝缘层表面组装SAMs的机理。通过观测接触角和AFM表征的手段,证明膦酸自组装分子成功的在绝缘层表面形成SAMs,描述了SAMs给绝缘层表面带来的变化。(3)在对苝二酰亚胺化学结构深入理解和文献调查的基础上,自主设计并合成了几种苝二酰亚胺衍生物OSC;采用热蒸镀的方法制备了基于包括自主合成的四种苝二酰亚胺衍生物在内的几种OSC的OFETs器件;对器件进行了半导体性能测试,绘制了器件的输出特性曲线和转移特性曲线,算得OFETs器件关键性能参数(电子迁移率、阈值电压和开关电流比);通过对比总结器件的性能参数,分析了不同膦酸SAMs修饰绝缘层表面对器件性能的改善效果和原因,分析讨论了基底温度对器件性能的影响和原因;对几种苝四酸酐衍生物OSC在SiO2/ODPA绝缘层表面上的多晶薄膜进行了AFM表征,描述了OSC多晶薄膜的形貌特征,进而阐述了多晶薄膜形貌与OFETs器件性能之间的关系;最后简单探讨了苝二酰亚胺衍生物OSC材料的分子结构和半导体性能的关系。