有机场效应晶体管(OFETs)器件的制备及特性研究

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近年来,有机场效应晶体管(OrganicFieldEffectTransistors,OFETs)由于其成本低、可大面积加工、可与柔性衬底集成等优势,已经逐渐的引起学术界的广泛关注,成为有机电子学领域的重要研究课题之一。由于OFETs的诸多优点,使得它在智能卡、有源矩阵驱动电路、商品价格标签、电子条形码标签、液晶显示器和大面积传感阵列等领域有着重要的应用价值。本论文首先简要介绍了有机场效应晶体管的发展历史、工作原理及性能表征等内容,并对基于酞菁铜(CuPc)的有机场效应晶体管器件的性能进行了研究及讨论研究,主要内容包括:(1)根据采用的器件结构及特征尺寸等参数设计并制备蒸镀用掩膜版;根据OFETs的性能表征原理设计出测试用PCB电路板并搭建出OFETs的测试电路,完成了OFETs器件制备平台和表征平台的搭建工作。(2)通过设计多组对比实验探究氧等离子处理时间、有源层厚度、空穴注入层厚度等参数对器件性能的影响,探讨出在本实验室环境下各项工艺参数的最佳值并得到最佳的器件结构。(3)通过将制备好的器件在130℃下退火25分钟,并与未经处理的器件进行性能和寿命的比较,发现退火处理后的器件载流子迁移率得到近乎1倍的提升,而且在空气中的稳定性由183小时提高到近400小时。进一步研究其机理,发现退火改善了CuPc的分子排列进而减少CuPc了和电极之间的接触电阻。
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