PTCDI-C13 N型薄膜有机场效应光晶体管的制备和光电性能研究

发布时间：2021-09-04 23:12

　　有机场效应光晶体管是一种通过入射光与半导体相互作用而实现导电沟道内载流子浓度调节的晶体管器件。它因具有包括光探测、光转换、信号放大的在内的结构优点,以及包括质量轻、加工温度低、材料来源广、柔性良好等优点在内的材料优势,而成为人们关注领域之一,也因此在可穿戴电子设备、柔性电子显示、健康监测等方面展现了自己独特的应用前景。但是目前有机场效应光晶体管还存在一些尚需解决的问题:（1）目前,大部分工作主要集中于P沟道的有机光晶体管,而对于n沟道有机光晶体管的研究相对欠缺。这种不平衡的研究现状会限制有机光晶体管在互补电路以及光电集成电路中的应用。（2）当前n沟道光晶体管的光电性能还相对较低,以感光灵敏度而言,目前主要集中于79-10⁴的范围内,然而基于P沟道器件的感光灵敏度早已超过了10⁹。.实际上,感光灵敏度是表征模数转换的一个重要的参数,当感光灵敏度的值较高时,可以有效减少数据的误读现象。（3）目前关于可贴合光晶体管的工作报道还很少,但可贴合有机场效应光晶体管相关的工作是不可或缺的,因为它体现了有机场效应光晶体管的一个重要且特别的应用领域。本文针对当... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

有场效应光晶体管器件构型图

图 1.2 有场效应光晶体管器件构型图具体而言，在场效应光晶体管中主要存在以下过程：首先在相应入射光的照射下，具有光响应的半导体与入射光相互作用，而使得电子空穴获得能量跃迁至激发态形成电子-空穴对；其次电子-空穴对在一定的外界条件下，如栅极电场刺激下而分离，形成自由载流子；然后在源漏电极作用下自由载流子在半导体内进行定向传输；最后自由载流子传输到在电极处被收集，如图 1.3[29]。

得在以聚合物材料作为光敏层的场效应光晶体管所产生的空穴-电子对之间有较强的库仑力相互作用，使其分离较困难，影响光响应效果。（3）混合（有机-无机）材料有机-无机混合材料因其同时具备有机材料和无机材料两方面的优势而正在成为人们研究光响应的热点材料。它可将有机材料在宽波长范围相对大的吸收系数与无机半导体中载流子快速传输的优势相结合，因此正成为一种理想的光响应材料[41,42]。1.2.4 有机场效应光晶体管光电测试系统简介在本文中场效应光晶体管的电学性能均是通过Keithley 4200SCS测试系统在室温大气环境下记录的。在光响应测试中，入射光光源为氙灯（HSX-UV300），借助探针台操作系统以达到入射光的自上而下照射的目的，光源波长的调节则利用双光栅单色仪（Omno151，NBeT）实现，光功率密度的测量则利用手持式光功率计（1918-C，NBeT）。图 1.4（a）为光源、单色仪以及快门的照片，图 1.4（b）为输光管以及探针台显微镜实物图，入射光经输光管进入显微镜，再通过显微镜照射到场效应光晶体管上面，图 1.4（c）为手持式光功率计以及探头实物图。


本文编号：3384185