并五苯薄膜晶体管中的接触改善及反相器应用

发布时间：2024-04-01 03:12

　　有机半导体材料由于其来源广、成本低、可大面积加工、与柔性衬底兼容性好、光电性能可调等特点使其具备一定的竞争优势,由其制备的场效应晶体管也显示出了一定的应用潜力。在该领域研究者们的共同努力下,一些有机场效应晶体管的迁移率甚至超越了非晶硅薄膜晶体管的水平。随着有机场效应晶体管器件性能的不断提升,金属与半导体界面的接触问题越来越突出。界面接触的存在,会造成器件性能评估不准确的现象,同时也会限制有机场效应晶体管在实际生产中的应用。因此,有效改善有机场效应晶体管器件中金属电极与有源层界面的接触具备重要意义。本文选用具有代表性的高迁移率有机小分子材料并五苯,研究由其制备的高性能薄膜晶体管的界面接触并加以改善。本论文主体分为两个部分,第一部分致力于改善场效应晶体管的界面接触,从而提高电荷的注入效率,使场效应晶体管的性能得到提升;第二部分探索了并五苯场效应晶体管在数字电路CMOS反相器中的应用。1.金属功函与半导体之间的接触势垒决定了它们之间的接触电阻。本文通过在并五苯有源层与金电极界面插入一薄层MoO₃缓冲层的方式改善界面接触,并且采用可靠因子和有效迁移率两个参数对器件性能进行...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机场效应晶体管
        1.2.1 有机场效应晶体管简介
        1.2.2 小分子有机半导体材料
    1.3 有机场效应晶体管中的接触效应
        1.3.1 金属电极与有源层界面的接触
        1.3.2 接触效应对器件性能的影响
        1.3.3 接触效应的改善方法
    1.4 论文的研究思路和主要内容
第二章 有机场效应晶体管的制备及表征
    2.1 有机场效应晶体管的基本原理
        2.1.1 有机场效应晶体管的器件结构
        2.1.2 有机场效应晶体管的工作原理
        2.1.3 转移特性曲线和输出特性曲线
        2.1.4 有机场效应晶体管的重要参数提取
    2.2 有机薄膜制备方法
        2.2.1 有机分子束外延
        2.2.2 有机分子气相沉积
        2.2.3 弱外延生长技术
    2.3 实验材料的选取
    2.4 薄膜样品的制备与表征
        2.4.1 器件结构的选择
        2.4.2 样品的制备与表征
    2.5 本章小结
第三章 并五苯薄膜晶体管的接触改善
    3.1 可靠性因子与有效迁移率
    3.2 并五苯薄膜晶体管的制备
        3.2.1 弱取向外延法制备并五苯薄膜晶体管
        3.2.2 制备Pentacene/SiO2有机场效应晶体管
    3.3 含有MoO3缓冲层的Pentacene/p-6P薄膜晶体管
        3.3.1 金电极与并五苯界面的接触
        3.3.2 MoO3缓冲层对器件性能的改善
        3.3.3 含有MoO3缓冲层的Pentacene/p-6P薄膜晶体管
        3.3.4 不同厚度MoO3缓冲层的Pentacene/p-6P薄膜晶体管
    3.4 并五苯场效应晶体管的空气稳定性
    3.5 本章小结
第四章 基于并五苯场效应晶体管的CMOS反相器
    4.1 MOS反相器
    4.2 CMOS反相器简介
        4.2.1 CMOS反相器的电压传输特性曲线
        4.2.2 CMOS反相器的直流噪声容限
    4.3 基于并五苯和PTCDI-Ph晶体管CMOS反相器的制备
    4.4 基于并五苯和PTCDI-Ph晶体管的CMOS反相器的静态特性
        4.4.1 CMOS反相器的工作机制
        4.4.2 CMOS反相器的门限电压与曲线偏移
        4.4.3 CMOS反相器的噪声容限
    4.5 本章小结
第五章 总结
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3944908