有机薄膜晶体管陷阱态密度检测研究进展

近年来,有机薄膜晶体管取得了重大进步,推动了微电子电路、有机发光显示器、有机生物电子和有机光电探测器等技术的发展与应用。多晶或非晶的有机半导体易产生大量缺陷,器件的制备工艺也会带来缺陷,导致带隙中的局域陷阱态捕获电荷载流子。因此,陷阱态将严重影响有机薄膜晶体管中载流子的传输。综述了几种测量和表征有机半导体器件陷阱态密度的方法和技术,不同的方法基于不同的近似和假设,采用不同的测量原理,涵盖不同的能量范围。对比分析了几种检测方法的优势和局限性,对有机薄膜陷阱态的测量提出了具有指导性的意见。

一种确定多晶硅薄膜禁带中态密度的数值积分方法

本文提出了一种数值积分方法，通过这种方法结合热激发场效应电导法可以推导薄膜晶体管的多晶硅材料禁带中的态密度。根据这种方法，我们研究了氢等离子体处理对多晶硅薄膜晶体管禁带态密度的影响。

L-3-(4-吡啶基)-丙氨酸钝化钙钛矿太阳电池界面缺陷

近年来钙钛矿材料因其优异的光电性能而成为光伏领域的研究热点,但调控钙钛矿太阳电池内界面缺陷仍是亟需解决的关键问题之一。本研究在溶液两步法制备钙钛矿光吸收层的过程中引入有机小分子添加剂(L-3-(4吡啶基)-丙氨酸(L-3-(4-pyridyl)-alanine,(PLA))。测试结果显示引入PLA可提高器件的各光电性能参数,含PLA器件的最优能量转换效率为21.53%,而参照器件为20.10%。进一步研究表明引入PLA可延长荧光寿命,降低器件的陷阱态密度(从5.59×10^(16)cm^(−3)降至3.40×10^(16)cm^(−3)),促进界面电荷抽取,抑制载流子复合。器件性能的提升是由于PLA促进PbI2在钙钛矿薄膜晶界处富集及PLA在界面处锚定起到了钝化缺陷的作用。本研究可以为进一步调控钙钛矿太阳电池的缺陷提供借鉴。

单栅和双栅多晶硅薄膜晶体管的二维器件仿真

二维器件仿真是揭示半导体器件物理机理的有效途径。首先利用二维器件仿真工具构建单栅和双栅多晶硅薄膜晶体管(TFT),并完整地考虑晶界陷阱态的分布规律,即指数分布的带尾态和禁带中央高斯分布的深能态。同时,改变晶界陷阱密度、多晶硅薄膜厚度、温度等条件,以及考虑翘曲(k ink)效应,仿真单栅和双栅器件的电流-电压(I-V)特性,分析物理规律,建立对多晶硅TFT器件物理特性的进一步理解。