透明氧化物半导体及其溶液法制备薄膜晶体管

透明氧化物电子材料是当今最重要的电子材料之一,其本质是一类具有高迁移率的宽带隙半导体。通过调节其组分和结构,可以大范围调节其载流子浓度,从而使其表现为半导体或者导体性质。因此,透明氧化物电子材料可用于多种器件,特别是作为半导体沟道和透明导电电极。透明导电氧化物更早成为了研究热点,并已在商业化应用中广泛使用,透明氧化物作为新一代半导体也被广泛研究,现在透明氧化物半导体薄膜晶体管已经可以实用化。在较低的温度和大气环境中,通过溶液法制备的透明氧化物,表现出了较好的电子特性,因此成为了印刷电子中重要的领域。简要地介绍了透明导电氧化物和透明氧化物半导体晶体管的发展历程,并概述了溶液法制备透明氧化物晶体管方面所做的研究及取得的最新进展。并指出,现今采用的溶液法制备工艺所存在的问题,特别是工艺温度偏高,应进一步深入研究,使在低温工艺下制备高性能透明氧化物晶体管工艺走向成熟,才能进入工业化生产。

溶液法制备氧化物薄膜晶体管的研究

随着高分辨率平板显示、大尺寸柔性电子器件以及传感器的快速发展,氧化物薄膜晶体管成为研究热点。总结和分析了溶液加工法制备的不同种类活性层材料金属氧化物薄膜晶体管的性能。

基于磷钼酸和纳米氧化钼的复合空穴传输层材料及其在有机太阳能电池中的应用

围绕着开发可溶液法加工非聚(3,4-乙烯二氧噻吩单体):聚苯乙烯磺酸钠(poly(3,4-ethylendioxythiophene):poly(sodium-p-styrenesulfonate),PEDOT:PSS)电极界面修饰材料的核心目的,研究了基于磷钼酸(phosphomolybdic acid,PMA)和纳米氧化钼(Mo O3)复合物的新型空穴传输材料.通过将PMA溶液和Mo O3纳米粒子溶液进行混合,制备了复合墨水(PMA:Mo O3).该复合墨水在有机活性层表面具有很好的浸润性和成膜性.利用PMA:Mo O3复合空穴传输层(hole transport layer,HTL)制备的倒置P3HT:PC61BM光伏器件的开路电压和填充因子(fill factor,FF)均比基于单一PMA或Mo O3制备的器件有所提升.进一步优化了PMA:Mo O3复合墨水中两个组分间的比例,发现当复合墨水中Mo O3的含量为66%时,器件性能达到最优,其光电转换效率(power conversion efficiency,PCE)为3.71%.成功验证了利用金属氧化物与多金属氧簇(polyoxometalate,POM)复合物作为电极界面缓冲层制备有机太阳能电池的可行性,为开发新型电极界面修饰材料提供了一个新的研究思路.