基于活性层掺杂的有机薄膜晶体管制备及其介电层修饰的研究

发布时间：2017-07-08 06:13

  本文关键词：基于活性层掺杂的有机薄膜晶体管制备及其介电层修饰的研究

  更多相关文章： 有机薄膜器件 晶体管 活性层掺杂 绝缘层

【摘要】：当今时代科学技术发展日新月异,科研领域和发明成果不断推陈出新,有机薄膜晶体管技术因其轻便化、集成化、节能化、高效能将成为未来发展主流,正受到人们越来越多的关注。有机薄膜晶体管的技术研究以高性能为攻坚目标,有机材料技术的衍生性和可能性使其拥有巨大的可能性,因此本文的主要工作是探究通过传统工艺技术和新型有机薄膜材料制备高性能有机薄膜晶体管。本文主要内容,首先研究证明性能良好的活性层聚合物分子与小分子材料互相掺杂制备有机薄膜器件,当掺杂浓度合适时器件性能可以得到迁移率两个数量级提升,开关比一个数量级提升,推出了小分子和聚合物掺杂成膜的模型来解释出掺杂薄膜表面形貌随浓度影响器件载流子迁移率等器件性能。其次详细研究有机薄膜器件活性层在不同退火条件下对有机薄膜晶体管器件性能和表面形貌的影响。得到小分子材料在高温下快速退火制备的器件拥有更平整的薄膜从而促进载流子的传输,电学性质较高,同时随着退火时间增加性能减弱;聚合物材料退火时热稳定性更高,在不同退火下电学性质变化不大。最后研究了三种常见的绝缘层材料包括OTS、PMMA与PS,经测试未经过修饰器件迁移率仅为0.0009cm2/Vs,开关比100,加入OTS和PMMA修饰绝缘层后,器件性能提高,且三种栅介电层材料均可以改善界面间成膜形貌,提升载流子传输,从而得到提升电学性能。同时证明了良好的半导体层与绝缘层之间的界面形貌会极大提高器件性能,通过改善栅介电层的成膜平整度与粗糙度可以有效提升其上活性层的成膜形貌。
【关键词】：有机薄膜器件 晶体管 活性层掺杂 绝缘层
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN321.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 引言7-8
• 1.2 有机薄膜器件的最新进展8-9
• 1.3 有机薄膜晶体管9-15
• 1.3.1 有机薄膜晶体管的发展历程9-10
• 1.3.2 有机薄膜晶体管的基本结构10-11
• 1.3.3 有机薄膜晶体管的工作原理11-12
• 1.3.4 有机薄膜晶体管的性能指标与计算12
• 1.3.5 有机薄膜晶体管的主要材料12-15
• 1.4 课题的提出及研究意义15-17
• 第二章 基于活性层掺杂的有机薄膜晶体管制备17-32
• 2.1 引言17-18
• 2.2 有机薄膜晶体管的制备18-23
• 2.2.1 药品及仪器设备18-19
• 2.2.2 器件结构19-21
• 2.2.3 制备工艺流程21-23
• 2.3 性能测试23-28
• 2.3.1 活性层不同比例掺杂下测试结果25-27
• 2.3.2 不同比例掺杂下结晶形貌的分析27-28
• 2.4 活性层退火方式对器件性能的影响28-31
• 2.4.1 制备工艺流程与分析28-29
• 2.4.2 不同退火方式下制备的器件性能分析29-30
• 2.4.3 不同退火方式下生长的活性层形貌分析30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 有机薄膜晶体管绝缘层界面的修饰研究32-40
• 3.1 自组装OTS的无机氧化物绝缘层界面修饰32-35
• 3.1.1 器件结构33
• 3.1.2 性能测试与分析33-35
• 3.2 绝缘材料PMMA的绝缘层界面修饰35-36
• 3.2.1 器件结构35
• 3.2.2 性能测试与分析35-36
• 3.3 绝缘材料PS的绝缘层界面修饰36-38
• 3.3.1 器件结构37
• 3.3.2 性能测试与分析37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 总结与展望40-41
• 参考文献41-46
• 附录1 攻读硕士学位期间申请的专利46-47
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目47-48
• 致谢48-49

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 闫东航;;有机薄膜晶体管支撑平板显示技术进步[J];现代显示;2007年08期

2 朱峰;闫东航;;发展容易集成加工的高功能有机薄膜晶体管[J];现代显示;2007年08期

3 王晓鸿;徐琼;夏亮;吕国强;邱龙臻;;制备方法对共混物有机薄膜晶体管性能的影响[J];现代显示;2010年10期

4 雷小丽;;有机薄膜晶体管的研究进展[J];西安邮电学院学报;2011年05期

5 张霖;钟建;;有机薄膜晶体管及其在传感器方面的应用[J];强激光与粒子束;2012年07期

6 ;迄今最快有机薄膜晶体管[J];机械工程师;2014年02期

7 王小龙;;美研制出最快有机薄膜晶体管为透明电子设备铺路[J];黑龙江科技信息;2014年01期

8 ;美研制出最快有机薄膜晶体管,为透明电子设备铺路[J];功能材料信息;2014年01期

9 ;复旦大学在揭示有机薄膜晶体管稳定性机理方面取得突破[J];复旦学报(自然科学版);2014年01期

10 耿延候;田洪坤;;高迁移率有机薄膜晶体管材料进展[J];分子科学学报;2005年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张学辉;王磊;崔占臣;;光敏聚合物作为有机薄膜晶体管绝缘材料的制备与表征[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

2 孙艳明;刘云圻;马永强;狄重安;王鹰;吴卫平;于贵;胡文平;朱道本;;基于聚合物绝缘材料和并联噻吩的具有高性能的有机薄膜晶体管[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年

3 袁广才;徐征;赵谡玲;张福俊;黄金昭;黄豪;黄金英;徐叙tb;;并五苯基的有机薄膜晶体管特性的研究[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年

4 刘颖;王鹰;刘云圻;于贵;邱文丰;;并四噻吩衍生物在有机薄膜晶体管上的应用[A];中国化学会第26届学术年会有机固体材料分会场论文集[C];2008年

5 狄重安;高希珂;刘云圻;朱道本;;高性能溶液法制备的n型有机薄膜晶体管[A];中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集[C];2012年

6 张英超;史作森;崔占臣;;利用相似结构诱导有机半导体分子结晶及在有机薄膜晶体管上的应用[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G：光电功能高分子[C];2013年

7 李尧;史作森;崔占臣;;新型高介电常共聚物单层绝缘层材料的制备及在有机薄膜晶体管上的应用[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G：光电功能高分子[C];2013年

8 王迎;冯翔;邱龙臻;;自修饰的去润湿图案化有机薄膜晶体管[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G：光电功能高分子[C];2013年

9 林广庆;李鹏;邱龙臻;;表面修饰聚合物绝缘层制备高性能柔性薄膜晶体管[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F：功能高分子[C];2013年

10 陈杜刚;韩康;兰凌燕;钟成;秦金贵;;一类共轭聚合物半导体的设计、合成与性能[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 记者 王小龙;美研制出迄今最快有机薄膜晶体管[N];科技日报;2014年

2 徐征邋田雪雁 赵谡玲 张福俊;有机RFID:可以印刷的电子标签[N];计算机世界;2008年

3 本报记者 沈慧;OTFT又获突破 柔性技术再近一步[N];经济日报;2014年

4 于洋 遥远;平板显示技术有望实现国产化[N];吉林日报;2012年

5 闫东航;OTFT将成为下一代平板显示核心技术[N];中国电子报;2007年

6 罗茵茵;物联网核心技术获重大进展[N];江苏科技报;2014年

7 本报记者 曹继军 颜维琦;透明可收卷电视有望出现[N];光明日报;2014年

8 早报记者 韩晓蓉　通讯员 周扬清;“弯曲手机折叠电视”或将很快成真[N];东方早报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 瞿敏妮;有机薄膜晶体管中电流回滞现象及其起源研究[D];复旦大学;2014年

2 穆叶;面向全有机有源显示的有机电致发光器件及有机薄膜晶体管的研究[D];吉林大学;2016年

3 李尧;新型聚合物绝缘材料的设计、制备及其在有机薄膜晶体管上的应用研究[D];吉林大学;2016年

4 张学辉;有机薄膜晶体管绝缘层材料的合成、表征与应用[D];吉林大学;2010年

5 胡伟;并五苯有机薄膜晶体管的研究[D];吉林大学;2007年

6 聂国政;有机薄膜晶体管制备和性能研究[D];华南理工大学;2011年

7 张楠;透明有机薄膜晶体管的研究与制备[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年

8 孙钦军;有机薄膜晶体管中接触效应的研究[D];北京交通大学;2011年

9 陈跃宁;有机薄膜晶体管工作机理及制备方法的研究[D];北京交通大学;2014年

10 张春裕;有机薄膜晶体管聚合物绝缘层材料的设计、制备及性能研究[D];吉林大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 邵宪一;离子凝胶栅介电层有机薄膜晶体管的制备与应用研究[D];上海交通大学;2015年

2 韩先虎;溶液法制备有机薄膜晶体管有源层的研究[D];江南大学;2016年

3 应俊;基于C_(60)有源层的高性能N沟有机薄膜晶体管的制备和研究[D];吉林大学;2016年

4 王丽娟;基于溶液法制备的ZrO_2介电层有机薄膜晶体管性能研究[D];电子科技大学;2016年

5 陈玉艳;基于噻吩的有机薄膜晶体管气体传感器研究[D];电子科技大学;2016年

6 贾振宏;基于活性层及介电层改性的有机薄膜晶体管研究[D];南京邮电大学;2016年

7 翟邦成;基于活性层掺杂的有机薄膜晶体管制备及其介电层修饰的研究[D];南京邮电大学;2016年

8 陈澍;有机薄膜晶体管直流仿真模型研究[D];吉林大学;2009年

9 刘博;有机薄膜晶体管气体传感器的制备及特性研究[D];电子科技大学;2010年

10 曾勉;硅烷分子自组装及其在有机薄膜晶体管中的应用研究[D];湘潭大学;2010年

，

本文编号：533293