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聚合物薄膜晶体管(PTFT)因具有广阔的应用前景而备受关注。在众多的PTFT器件中,聚三已基噻吩(P3HT)薄膜晶体管因具有相对较高的迁移率、较大的开关电流比而成为研究的热点。但与硅基TFT器件相比,P3HT-PTFT迁移率相对偏低、阈值电压偏大、工作电压偏高、可靠性及稳定性偏差等因素而制约其实际应用。因此本文尝试对栅介质层表面修饰以提高器件的迁移率,引入高K栅介质HfO2以降低器件的阈值电压和工作电压,对器件的应力效应分析以揭示器件性能不稳定性的内在因素,这对PTFT的发展和应用有着重要意义。本文以P3HT聚合物薄膜作为半导体有源层,热生长SiO2作为栅介质层,高掺杂Si单晶片作为栅电极,Au作为源、漏电极,并通过十八烷基三氯硅烷(OTS)修饰液对栅介质表面改性,在空气环境下成功制备出高性能的P3HT-PTFT,结果表明采用OTS栅介质表面修饰有效提高了P3HT-PTFT的器件性能,有效场效应迁移率提高近两个数量级,达到了10-2 cm2/V.s.本文对P3HT PTFT器件的工作状态稳定性进行了系统研究,重点分析了该器件在栅偏压应力、漏偏压应力作用下器件性能的不稳定性及其机理。结果表明,该器件在偏压应力作用下主要表现为:阈值电压漂移,关态电流变大,而迁移率基本保持不变。阈值电压漂移的方向与栅偏压应力方向有关,对于负栅压应力,阈值电压向左漂移,而对于正栅压应力,阈值电压则向右漂移,这主要是因为在负栅压应力作用下栅介质层及界面陷阱态对空穴陷阱所致,而在正栅压应力作用下栅介质层及界面的陷阱态对电子陷阱所致;对于漏偏压应力,阈值电压则向右漂移,这是因为有源层在横向电场作用缺陷增加以及陷阱态对空穴陷阱作用。