有机薄膜场效应晶体管（otft）器件的制备和研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要有机薄膜场效应晶体管(OTFT，orgaIlicThin-filmTransistor)是一种新型的电子器件，是利用电场来控制固体材料导电性能的有源器件。OTFT的低温沉积、溶液工艺以及有机材料的可塑性使得它很自然地与轻质和可折叠的塑料衬底相适应，应用于大面积柔性显示，电子纸及传感器等方面。虽然与无机场效应管尤其是单晶硅场效应管相比，有机场效应管的性能还有很大的差距，但是因其具有无机场效应管所不具备的一系列优点而受到越来越多的重视，已成为当前平板显示领域研究的热点之一，在广大的领域表现出了巨大的潜力。论文介绍了OTFT的结构和工作机理，分析了绝缘层对OTFT性能的重要影

2、响，详细对比了制备绝缘层的三种工艺，设计研制得到了性能改善的OTFT器件，并研究了它们的相关特性。具体成果包括：1．研究了复合绝缘层对器件的改进作用。首先尝试了新型的PVA／Si02结构作为绝缘层，制备了结构为si／si02(230nm)／PVA(40nm)／CuPc(40nm)／Au的器件。在同等条件下，以PVA／Si02为绝缘层的OTFT比单层Si02绝缘层器件载流子迁移率提高一倍，达到1．5x10一cm2／Vs，而关态电流降低了一个数量级，为3．8x10。11A。然后介绍了Si02／Si3N,dSi02复合绝缘层的制备工艺和对器件性能的改善，研究了复合绝缘层厚度对器件性能的影响，随着厚度

3、的增加，器件载流子迁移率降低，“关态"电流减小。2．研究了OTS修饰的OTFT器件的性能。首先介绍了OTS修饰Si02的机理和步骤，然后通过实验结果对比，得到修饰后的器件载流子迁移率和开关电流比均升高，阈值电压有所降低。然后尝试将OTS推广到修饰不同厚度的CuPc器件，通过对比实验结果得到40rim的CuPc器件性能最好。关键词：有机薄膜晶体管，栅绝缘层，载流子迁移率，开关电流比V上海大学硕士学位论文ABSTRACTOrganicthin-filmtransistor(OTFT)iSakindofnovelelectronicdevice，andisalsoakindofactivedevic

4、eusingelectricfieldtocontroltheelectricconductivityofsolidmaterials．Thelow·temperaturedepositionandsolutionprocessingandthemechanicalflexibilityoforganicmaterialsofOTFTsmakethemnaturallycompatible、析tllplasticsubstrateslightweightandfoldingproductsintheapplicationssuchaslarge-arealimpdisplay,electron

5、icpaperandsensors．AlthoughOTFTsarenotmeanttoreplaceconventionalinorganicTFTsbecauseoftheupperlimitoftheirswitchingspeed，theyhavegreatpotentialforawidevarietyofflatpaneldisplayapplications．Inthisthesis，wefirstlydemonstratedthestructuresandtheworkprincipleofOTFTs．Thenwecomparedthepreparationofgateinsu

6、lators，improvedthetechniquesofpreparationandobtainedthedeviceswithhigherperformance．ThedetailsofthefabricationtechniquesandnewstructuresofinsulatorlayersinOTFTsandtheirperformancescanbedescribedasfollow：1．ThenovelgateinsulatorstructureofSi02／PVAforOTFTWritsstudied．TheresultsdemonstratedthatusingSi02

7、／PVAstructureasthegateinsulatorlayerisaneffectivemethodtoimproveelectricalcharacteristics．Thecarriermobilityandleakagecurrentwere1．5x10。3cTn2／Vsand3．8x10’11A，respectively．Wealsointroducedthepreparatio