有机场效应晶体管与交叉点存储器研究

发布时间：2017-04-21 08:03

  本文关键词：有机场效应晶体管与交叉点存储器研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,有机电子学作为一门发展迅速,多学科交叉的新兴研究领域,已经提出多种电子器件,并且性能不断提高,具有广阔的应用前景。其中,有机场效应晶体管制备简单,材料来源广,性能易调制,柔性良好,应用范围广泛。交叉结构的有机存储设备工艺流程少,易于集成,有效改善器件工作效率,对于下一代高密度的数据存储应用有极大的潜力。本论文围绕这两类器件的制备和性能研究展开工作。有机晶体是制备高性能电子器件的理想材料,而溶液相方法因其有助于实现低成本、大面积器件而受到广泛关注。有机晶体的分子有序度较高,可以大幅度减少功能层中的晶界和缺陷,从而提高电荷载流子的传输能力,获得更好的器件性能。C8-BTBT作为新兴的P型半导体材料,因其高迁移率广泛用于多种电子器件中。本文我们使用市场上可购买到的走珠笔,作为一种新颖便捷的沉积溶液相C8-BTBT有机晶体的方法。通过笔写方式沉积得到的C8-BTBT有机晶体尺寸达到几百微米,并且制备出的有机场效应晶体管展现了良好的器件性能,迁移率μFET达到0.7 cm2/Vs,开关比高达107。同时我们也通过模拟结果显示了溶液从笔管到衬底过程中的流动特性对有机晶体沉积起到了促进作用,表明其良好的应用潜力。存储器的电学转换性能是电信息存储介质的一个主要指标,然而表面介质钝化层的不同材料厚度也会对存储器的性能产生重要的影响。本文提出一个用N型有机半导体材料制备的拥有自组装分子层的交叉点存储器。这个交叉结构通过有机/自主装分子界面上的电荷捕获来表现出电学转换特性。我们发现这样的电学转换会受到LiF钝化层厚度的影响,展现出不同的电学特性,体现在开关比,稳定性和转换过程的可重复性上。研究表面,LiF层的分子形貌随着厚度发生变化,因此影响了接下来有机材料的沉积,最终导致有机／自主装分子界面上产生不同的电荷捕获特性。综上,我们提出了一个新颖便捷的利用笔写装置沉积溶液相有机晶体的方法,并得到了具有良好性能的有机场效应晶体管；通过研究不同厚度LiF层对交叉点存储器的电学转换特性的影响,分析出其中的工作机制。以上工作对进一步研究探索更高性能、低成本的有机电子器件有重要意义。
【关键词】：有机半导体 OFET 交叉点结构 迁移率 电学转换性能
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN386;TP333
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-27
• 1.1 有机电子学的发展9-11
• 1.2 有机半导体材料11-14
• 1.2.1 有机半导体材料简介11-12
• 1.2.2 有机半导体材料的制备方法12-13
• 1.2.3 溶液相沉积有机半导体材料晶体机理13-14
• 1.3 有机半导体器件介绍14-22
• 1.3.1 有机场效应晶体管介绍14-17
• 1.3.2 有机存储器简介17-18
• 1.3.3 有机太阳能电池介绍18-19
• 1.3.4 有机发光二极管介绍19-22
• 1.4 论文主要内容22-24
• 参考文献24-27
• 第二章 笔写制备溶液相有机场效应晶体管27-38
• 2.1 前言27
• 2.2 实验部分27-28
• 2.2.1 有机晶体生长27-28
• 2.2.2 场效应晶体管制备方法28
• 2.2.3 场效应晶体管基本电学测试28
• 2.3 实验结果与讨论28-34
• 2.3.1 笔写装置沉积的晶体结构28-32
• 2.3.2 电学性能分析32-34
• 2.4 本章小结34-35
• 参考文献35-38
• 第三章 氟化锂(LiF)厚度对于交叉点存储器性能的影响38-48
• 3.1 前言38-39
• 3.2 实验部分39-40
• 3.2.1 交叉点存储器制备39-40
• 3.2.2 不同厚度的LiF层的器件电学转换性能测试40
• 3.3 实验结果分析40-44
• 3.3.1 LiF厚度对器件电学转换性能的影响40-41
• 3.3.2 工作机制分析41-44
• 3.4 本章小结44-45
• 参考文献45-48
• 第四章 总结与展望48-50
• 4.1 总结48-49
• 4.2 展望49-50
• 附录 攻读硕士学位期间的学术成果和参与项目等50-51
• 致谢51-52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张剑;杨秀程;冯晓东;;有机太阳能电池结构研究进展[J];电子元件与材料;2012年11期

2 黎立桂;鲁广昊;杨小牛;周恩乐;;聚合物太阳能电池研究进展[J];科学通报;2006年21期

  本文关键词：有机场效应晶体管与交叉点存储器研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：319876