【摘 要】
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有机薄膜晶体管(OTFTs)由于具有低成本、低温制备、大面积加工和对柔性基底的兼容等优点，已经在有源矩阵平板显示、集成电路、传感器等方面显示出了极大地应用潜力。OTFTs作为
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有机薄膜晶体管(OTFTs)由于具有低成本、低温制备、大面积加工和对柔性基底的兼容等优点，已经在有源矩阵平板显示、集成电路、传感器等方面显示出了极大地应用潜力。OTFTs作为最基本的逻辑开关器件正在受到越来越多的关注。OTFTs中有源层的品质是决定器件特性和性能的最重要的一部分。其中OTFTs中双层有源层（很多人称作异质结）的研究成为近几年的一个研究热点，双层有源层在提高器件性能和发展双极型OTFTs方面显示出卓越的效果。因此，本论文工作主要研究基于双层有源层的OTFTs。
首先，研究了基于酞菁氧钛(TiOPc)和酞菁铜(CuPc)双层有源层的OTFTs性能。发现采用TiOPc分子薄膜版效应可以对CuPc分子的生长产生很大的诱导作用，使得条状的CuPc分子站立在TiOPc盘状分子上呈区域有序状生长。制备出较高质量的有机薄膜充当有源层，相比于CuPc单有源层的OTFTs来说，迁移率有了很大的提高，器件性能有了很大的改善。TiOPc/CuPc双层有源层OTFTs迁移率达到0.12cm2/Vs，阈值电压降低了13V，开关电流比高于105。
其次，研究了酞菁铜(CuPc)和氟代酞菁铜(F16CuPc)双层有源层OTFTs。制备了基于双有源层的双极型场效应晶体管和高性能的N沟道单极晶体管。详细阐述了氟代酞菁铜/酞菁铜双层有源层双极型晶体管特性对下层F16CuPc厚度的依赖性，以及双有源层双载流子传输对于衬底温度的依赖性，实现了双载流子的平衡传输。电子和空穴的迁移率均达到10-2cm2/Vs。另外，采用双有源层异质结效应和OTS修饰双重效果实现了高性能的N沟道场效应晶体管，并揭示了双层有源层的配对原则。
最后，首次利用并五苯和氟代酞菁铜(F16CuPc)双层有源层结构制备了OTFTs。通过调整两层的沉积顺序实现了高迁移率的耗尽型和双极型两种工作模式。拓宽了OTFTs双层有源层材料对的选择空间。
综上所处，本论文重点研究了双层有源层对于有机薄膜晶体管的贡献。提出了采用双层有源层实现高性能晶体管的方法，以及双有源层双极型的OTFTs的双载流子平衡传输的实现方法。并研究了双层有源层的沉积的顺序对OTFTs的工作模式的影响。当前的研究为提高OTFTs的性能和发展双极型晶体管提供的新的思路，促进了有机电子技术的发展。
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