光敏有机场效应晶体管光生电流模型研究

发布时间：2020-12-08 12:16

　　有机光敏场效应管（photoresponsive organic field-effect transistors,photOFETs）属于有机场效应管（organic field-effect transistors,OFETs）,是OFET中的重要分支,将光信号转化为电信号,可广泛应用于光敏传感与光敏成像等相关领域。目前对于光敏场效应管的物理模型研究并不充分,本文工作即针对单层PbPc（酞菁铅）、TiOPc（酞菁氧钛）photOFET开展了物理模型的建立与应用研究,主要工作内容与结论如下:基于底栅顶接触,制备的单层PbPc、TiOPc photOFET,并且测试了其在808nm下,不同栅压下电学特性,同时分析了不同光照强度下光生电流的变化情况,计算其黑暗与光照下的阈值电压与载流子迁移率。分别研究了基于太阳能电池、光敏二极管的光生电流模型,结合无机光敏晶体管推导出适用于光敏有机场效应晶体管的光生电流模型,对于饱和区的光生电流模型进行修正并用Matlab拟合其参数,实现了对PbPc、TiOPc photOFET不同栅压下不同入射光强度下的拟合,拟合数据与实验数据非常接近。从拟合结果中看... 

【文章来源】：中国计量大学浙江省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

第一支真正意义上的photOFET结构

(b) (d)图 2.1 单栅器件结构 （a）底栅顶结构 （b）底栅底结构 （c）顶栅顶结构 （d）顶栅底结构2.1.2 双栅结构所谓双栅结构就是对于一个器件来说，同时存在两个栅电极控制沟道的形成。双栅结构的好处在于在有机半导体层栅极对载流子较好的调制作用。在 198年，基于无机半导体的双栅薄膜场效应晶体管首次被 Luo 等人提出[24]。随后 198年以及 1992 年，Tuan 以及 Kaneko 等人分别对于氢化非晶硅的双栅场效应晶体管进行了报道。在 2005 年，Cui 和 Liang 等人首次将双栅结构应用于并五苯photOFET。双栅结构如图 2.2 所示，具有底部栅电极、底栅绝缘层、有机半导体层、源漏电极、顶栅绝缘层以及顶部栅电极。底部栅电极的作用是在沟道中实现载流子的积累，顶部栅电极施加电压增加沟道电导率。因此，阈值电压可以依靠额外的电压控制，但是这需要额外的栅极材料以及额外的制备工艺步骤。双栅结

图 2.2 双栅结构的 photOFETs制备了基于 PDPP-TNT 为有机半导体层的电压更低、产生的漏源电流更大，比单栅模Liang 等人制备的双栅结构的晶体管产生的，亚阈值斜率增加了 35%。FETs 的开关电流比更大，尤其是对关电流望用这种结构实现新型的电路，实现环形振，故这种结构更适用于显示器件的应用。也是一种单栅控制结构，但是由于导电沟道其传输性能将会优于传统的单栅结构。photO态、载流子迁移率以及较长的沟道等条件影术实现短沟道长度。因此，降低驱动电压又


本文编号：2905069