双栅光敏有机场效应晶体管研究

发布时间：2021-10-26 10:28

　　近年来光敏有机场效应晶体管（photo-responsive organic field-effect transistor,PhotOFET）作为有机光探测研究的重要分支,受到越来越多的关注。与有机光敏二极管相比,PhotOFET具有更高的灵敏度、光响应度和更低的噪声电流。在光传感、光探测、成像等领域具有广阔的应用前景。相比常规单栅光敏有机场效应晶体管,双栅光敏有机场效应管具有高增益、宽谱响应等优势。本文立足于大量的文献调研,研究了一种双栅PhotOFET,该PhotOFET可工作在独立和协同两种模式。实验研究表明,相较于单栅工作,双栅工作的PhotOFET迁移率显著提升;双栅PhotOFET采用同型互补双光敏层时,器件表现为宽光谱响应特征;双栅PhotOFET采用异型互补双光敏层时,器件表现为双光谱探测特征。论文的具体研究归纳为以下三个部分:（1）基于单光敏层有机场效应晶体管结构,研究了光照和黑暗条件下PhotOFET迁移率特性。器件分别采用不同活性层材料(酞菁铜（CuPc）、并五苯（pentacene）和富勒烯(C₆₀)),不同电极（金、银、铝和铜）,不同沟... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

有机光探测器及应用[6,7,22]

兰州大学博士学位论文双栅光敏有机场效应晶体管研究2断增长的现状以及细分的应用占比。图1-2成像领域的器件市场规模[9]当前PhotOFET的研究还处在发展阶段。研究性能更高、功能更丰富、稳定性更好的PhotOFET是现今的热点[10]。这些因素启发了我们的研究思路。本文的工作主要围绕着PhotOFET的结构设计和功能增强而展开，研究了一种双栅光敏有机场效应晶体管。1.2光敏有机场效应晶体管的发展简介1.2.1有机场效应晶体管发展历程虽然场效应晶体管概念的提出时间要早于第一支晶体管的发明时间，但当时完全实现这一概念的器件结构尚不够清晰，适合制备器件的半导体材料也达不到技术要求，因此场效应晶体管的真正发展应用晚于其他固体电子器件[2]。但随着相关科研人员对硅半导体材料（无机材料）本质认识的不断提高，场效应晶体管器件的结构才逐渐得以实现，其本身潜在的性能与制备工艺也日趋完善，最终在20世纪60年代初走向真正应用[11-14]。有机场效应晶体管(orgaicfield-effecttransistor,OFET)的概念在20世纪70年代被提出[16]。当时―导电聚合物‖的发现震惊了整个世界[1]。随后有机场效应晶体管的研究不断深入，基于聚合物[18]和小分子的有机场效应晶体管渐渐出现在20世纪80年代[15,19]。1982年报道的聚乙炔场效应晶体管研究表明了有机场效应晶体管的可能性[16]。1985年美国化学家斯莫利与克罗托、柯尔发现了C60获1996年的诺贝尔化学奖[20]。1986年Tsumura等人报道了基于聚噻吩的场效应晶体管，是最早有明显输出电流的有机场效应晶体管[17]。1988年报道了可溶性聚噻吩通

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本文编号：3459345