近年来对有机薄膜晶体管（OTFT）的研究有了快速发展,但其在实际应用中仍然面临诸多问题,如器件迁移率偏低,工作电压较高,亚阈值摆幅较大等。因此本论文基于一种新型噻吩DPP（吡咯并吡咯二酮）聚合物半导体材料,分析了聚合物材料分子结构对器件性能的影响和机理,通过不同的溶剂体系和不同的制备工艺将其应用于不同绝缘层上,分析了制备工艺和不同绝缘层材料对有机薄膜晶体管性能的影响,具体的研究内容如下:（1）聚合物半导体材料分子结构对OTFT器件性能的影响机理基于美国康宁公司提供的新型噻吩DPP聚合物半导体材料,研究了高分子侧链Ⅰ型直链结构和Y型分叉链结构对其半导体性能的影响机理。发现Y型分叉链结构可以改善聚合物材料的溶解度,使其在溶剂体系中更好的分散;Ⅰ型直链结构则有利于增强聚合物分子间的π-π堆积作用,进而增加聚合物的结晶密度。通过研究发现侧链结构也会影响高分子共轭面结构、聚合物结晶取向以及合成材料的分子量等,进而对聚合物材料的半导体性能造成影响。通过相关的分析为设计合成高性能聚合物半导体材料指明了方向。（2）溶剂体系和制备工艺对有机薄膜晶体管性能的影响以热生长了二氧化硅绝缘层的重掺杂硅片作为基底制备了新型噻吩聚合物薄膜晶体管,重点研究了聚合物半导体溶剂体系和器件制备工艺等对OTFT性能影响,同时对工艺过程中存在的相关机理进行了讨论;然后研究了二氧化硅绝缘层表面自组装和表面修饰过程对器件性能的影响和机理,最终优化后制备的聚合物薄膜晶体管迁移率＞2 cm2V-1s-1,电流开关比＞107,位居同类材料的前列,为如何制备高性能有机薄膜晶体管提供了参考。（3）环氧树脂类材料SU8光刻胶绝缘层性能研究以二氧化硅绝缘层为基底制备OTFT器件时,要取得良好的器件性能通常要进行表面修饰来降低其表面能,而聚合物绝缘材料与聚合物半导体材料有更好的相容性,不经修饰就能取得良好的器件性能。SU8胶在MEMS领域应用广泛,但作为绝缘层应用于薄膜晶体管中的报道较少,因此对SU8胶应用于OTFT中栅极绝缘层的可行性进行了探索。通过改变SU8胶主体材料和溶剂的配比,实现了对SU8胶成膜厚度的调控,将其成膜厚度降低到薄膜晶体管适用的范围。通过对SU8胶绝缘层的制备工艺进行分析和优化,制备的SU8胶绝缘层可耐压100 V不击穿,其漏电流密度约为0.5 nA/cm2@1 MV/cm,绝缘性能处于目前已报道的聚合物绝缘层前列。研究了 SU8胶绝缘层的图形化工艺,使其保持光刻胶特性,更便于实际应用。基于SU8胶制备了 OTFT器件,无需修饰其迁移率可达到0.9 cm2V-1s-1,进一步制备的柔性OTFT器件也具有良好的电学和机械性能。（4）高k材料氧化锆绝缘层性能研究针对在低k绝缘材料上制备的OTFT器件工作电压较高、亚阈值摆幅较大等问题,开发了基于高k材料氧化锆的绝缘层。通过引入新型配位剂油酸,解决了前驱物溶液成膜较差的问题;通过对比UV光低温退火和热退火制备的氧化锆薄膜的性能差异,分析了影响氧化锆薄膜漏电流密度和介电常数的机理,为改善氧化锆薄膜的相关性能指明了方向;在此研究的基础上,通过氧等离子体处理减少了氧化锆薄膜的表面缺陷,进一步提高了其绝缘性能和热稳定性;通过掺入在薄膜中掺入钛元素,进一步提高了绝缘层的介电常数,并可以通过控制掺钛比例调节薄膜介电常数的大小,满足了不同场合的应用需求。最终通过广谱UV光低温退火工艺制备了高性能氧化锆绝缘薄膜,并基于此绝缘层实现了低工作电压低亚阈值摆幅的有机薄膜晶体管器件。