聚（3-己基噻吩）薄膜优化对OFET电学性能影响的研究

发布时间：2020-11-17 10:35

　　 聚合物有机场效应晶体管因其质量轻、制备简单、成本低廉等优势而受到工业界和学术界的广泛关注,通过不断研究在性能上有了很大提升,但其性能还需有待于提高。本文通过优化P3HT薄膜特性来探索了对器件性能影响研究。首先,本文探索了不同四种制备方法对P3HT薄膜特性的影响。通过分析比较,确定了最优的制备方法。其次,探索了不同旋涂速度和退火温度对器件性能产生影响。分析发现当以转速为1400rpm、退火温度为70℃来制备P3HT时,所得器件的性能较好。但通过观测发现薄膜存在孔洞现象,影响了薄膜的连续性。为了解决这一问题本文通过两种方法来解决这一问题。一种方法是使用PMMA聚合物修饰层。在基于P3HT的OFET最优参数的基础上,使用旋涂法制作PMMA。通过分析器件电学特性和薄膜形貌得出:在退火温度为100℃的PMMA上制备P3HT薄膜时,器件的载流子迁移率比未修饰的提高了近一个数量级,P3HT薄膜形貌也得到明显的改善。另一种方法是将PS加入到P3HT中。在基于P3HT的OFET最优参数的基础上,探索了不同掺杂比例与器件性能之间的关系。不同掺杂比例下薄膜形貌是不同的,器件性能也有所差异。当P3HT与PS的比例为1:1时,制得的器件电学性能较好。通过两种方法均使得有机薄膜质量得到改善,器件性能也有所提高,为后续研究和分析提供了一个指导方向。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN386;TB383.2
【部分图文】：

图 2-1 OFET 器件结构: (a)底栅顶接触，(b)底栅底接触，(c)顶栅顶接触，(d)顶栅底接触Fig.2-1 OFET device structure: (a) bottom gate top contact, (b) bottom gate bottom contact,(c) top gate top contact, (d) top gate top contact如图 2-1（a）、（c）所示，对于顶接触器件而言，该结构的活性层制备在介由于介电层的表面比较均一，所得薄膜质量较好，但是不适合进行大面积生产

图 2-2 有机场效应晶体管工作原理图 The schematic diagram of organic field effect transis参数线优劣的基本参数为：场效应迁移率（μ）、

图 2-3 P 型 OFET 的输出（a）和转移（b）特性曲线Fig.2-3 The Output characteristics (a) and Transfer characteristics (b) of P Typical OFET
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本文编号：2887402