Ta_2O_5-PMMA复合栅绝缘层对OFETs性能的影响（英文）

选用五氧化二钽(Ta_2O_5)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料作为栅绝缘层制备了并五苯有机场效应晶体管(OFETs)。通过在Ta_2O_5表面旋涂一层PMMA可以降低栅绝缘层的表面粗糙度,增大其场效应晶体管的迁移率。研究了厚度在20~60 nm范围内的PMMA对复合绝缘层表面形貌、粗糙度以及器件电学性能的影响。结果表明,当PMMA厚度为40 nm时,器件的电学性能最佳。与单一的Ta_2O_5栅绝缘层器件相比,其场效迁移率由4.2×10^(-2)cm^2/(V·s)提高到0.31 cm^2/(V·s);栅电压增加到-20 V时,开关电流比由2.9×10~2增大到2.9×10~5。

高性能柔性OFET器件最新进展研究

有机场效应晶体管,因其质轻价廉且与柔性衬底兼容等优点,广泛应用于传感器阵列,平板显示器和射频识别等许多领域。为了获得迁移率高、空气稳定性好、机械柔韧性佳的高性能柔性OFET,本文以对器件性能影响较为显著的关键因素为出发点,阐述了柔性OFET器件衬底材料、绝缘层材料、电极材料及制备工艺的最新进展情况。结果表明,全有机柔性OFET器件具备低压操作,良好电荷捕获能力,弯曲时器件特性稳定等优点,适合大规模商业化使用。

基于有机场效应晶体管的可穿戴柔性监测设备在生物医学领域的研究现状

介绍了基于有机场效应晶体管(organic field effect transistor,OFET)技术的柔性半导体器件的工作原理和发展概况,综述了基于OFET的生物力学监测设备、文身生物监测设备、细胞检测设备等可穿戴柔性监测设备的研究现状,分析了基于OFET的可穿戴柔性监测设备存在的不足,指出了微型化、个性化、多元化等是未来基于OFET的可穿戴柔性监测设备的发展方向。

新型电极材料在N型OFET中的应用

相比于无机场效应晶体管,有机场效应晶体管(OFET)具有制备工艺简单、成本低、柔性、透明等优点,在柔性电子产品、可穿戴器件等领域中有广泛用途。电极作为OFET器件的一个重要组成部分,其影响OFET器件的整体性能。为了提升电极性能,一方面可以对金属电极进行修饰,另一方面可以使用聚合物等新材料来制作OFET电极。围绕新型电极材料在N型OFET中的应用展开综述。首先,介绍OFET的一般器件结构。接着依次介绍了修饰金属电极、聚合物电极、碳基电极、无机化合物电极和纳米线电极的N型OFET进展。最后,总结全文,并对OFET新型电极材料的未来发展做出了展望。

并五苯薄膜的AFM及XRD研究

报道了以热氧化硅片为衬底,用溶液溶解和真空蒸镀两种方法制备有机半导体材料并五苯薄膜。用原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的形貌,用X射线衍射仪(XRD)分析了薄膜的晶体结构,讨论了诸多因素对薄膜的影响以及两种方法制备的并五苯薄膜的相结构。

有机场效应晶体管最新实验研究进展

介绍了近两年新报道的有机半导体材料,列举了其场效应性能参数;综述了有机场效应晶体管(OFET)在器件结构上的改进,重点阐述了基于常见有机功能层材料富勒烯及其衍生物、并五苯、聚3-己基噻吩的OFET对栅介质层及有机功能层与电极的界面的改进,讨论了器件结构改进对OFET阈值电压、开关比、载流子迁移率的影响;介绍了衬底温度、退火处理对OF-ET性能的影响。最后,针对有机场效应晶体管研究现状,指出未来研究中应注重开发高迁移率、高薄膜稳定性的有机功能材料和高介电常数、高成膜质量的有机栅介质材料,继续优化器件结构,改进制备工艺以提高器件性能。

多并苯和杂环多并苯材料研究进展

多并苯芳烃(polyacenes)是一类线性并芳香环碳氢化合物。多并苯化合物具有独特的线性π电子离域特性(linear delocalizedπ-system),是一类独特的有机半导体材料。多并苯材料由于其在有机电子学器件中的潜在应用而受到广泛的关注和研究,多并苯化合物能够实现高度有序的分子堆积,因此,能够被应用于大规模功能器件中。近20年来,高性能多并苯类材料的合成及应用已取得显著进展,尤其在有机场效应晶体管(OFETs)应用领域,多并苯类材料已发展成为OFETs的主要材料。文中综述了在OFETs中多并苯和杂环多并苯分子结构对材料电学性能的影响,最后展望了多并苯和杂环多并苯的应用前景。

分子电子学

作为纳米电子学的一个重要分支,分子电子学在近年来得到了巨大的发展,并成为国际上研究的热点。本文介绍了各种分子器件的制作技术及基本工作原理,回顾了近年来分子电子学的最新进展,展望了分子电子学的未来发展。

聚合物薄膜场效应晶体管研究进展

有机薄膜场效应晶体管(OFET)在电子报纸、智能识别卡、大面积平板及柔性显示、传感器、数字逻辑电路等方面具有非常广阔的应用前景。在OFET家族中,聚合物半导体膜因具有机械性能好、热稳定性高、成膜方法简单经济以及特别适合于制备大面积器件等特点,而使聚合物薄膜场效应晶体管(PFET)近几年来倍受关注。本文概述PFET的基本结构和工作原理、器件设计和制备以及相关的研究进展,最后讨论PFET器件未来的研究方向。

采用真空镀膜制备的叠层结构有机场效应晶体管的研究

本文报道了一种叠层结构有机场效应管,它有别于一般的顶接触式和底接触式结构OFET。该器件采用真空镀膜制备,以SiO2作为绝缘层,酞菁铜CuPc作为沟道层。测量出其输出特性曲线,可看见较明显的场效应特性。对器件温度特性的研究表明,漏极电流随着温度的升高而增大。XRD分析表明,在Si/SiO2和Si/SiO2/Al两种衬底上蒸镀制备的CuPc薄膜呈多晶结构,且两种衬底上的CuPc薄膜晶粒尺度大致相等。

聚合物薄膜场效应晶体管研究进展

有机薄膜场效应晶体管(OFET)在电子报纸、智能识别卡、大面积平板显示及柔性显示、传感器、数字逻辑电路等方面具有非常广阔的应用前景。在OFET家族中,聚合物半导体膜因具有机械性能好、热稳定性高、成膜方法简单经济以及特别适合于制备大面积器件等特点,而使聚合物薄膜场效应晶体管(PFET)近几年来倍受关注。本文概述PFET的基本结构和工作原理、器件设计和制备以及相关的研究进展,最后讨论PFET器件未来的研究方向。

聚乙烯醇作为绝缘层的有机场效应晶体管

报道了一种有机场效应晶体管,它采用聚乙烯醇作为绝缘层,ITO作为栅极,酞菁铜作为有机半导体层,铝作为源漏电极。采用旋涂和真空掩蔽蒸发法,成功研制出了绝缘层为聚乙烯醇的有机场效应晶体管。经测试器件的载流子迁移率为4.56×10-3 cm2.V-1.s-1,开关比为300。器件显示出良好的输出特性,表明聚乙烯醇是一种合适的有机场效应晶体管绝缘层材料。

几种可溶性有机半导体材料的合成与器件表征

以6,13-并五苯二酮为原料,利用Grignard试剂进行加成反应,合成了4种6,13-取代的并五苯衍生物.产物经IR和MS进行了结构鉴定.产物进行了器件表征,对它们的迁移率和开关电流比因素进行了探讨.

基于硅钛氧化物复合薄膜的有机场效应晶体管

研究了以硅钛氧化物复合薄膜为绝缘层、并五苯为半导体层的有机场效应晶体管(OFET),其中硅钛氧化物复合薄膜采用溶胶-凝胶法制备。采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、原子力显微镜和扫描电子显微镜对硅钛氧化物复合薄膜进行了测试和表征。结果表明,硅钛氧化物复合薄膜中存在两种不同类型的氧化钛晶体结构(锐钛矿和金红石),具有较高的介电常数(k=9.47),在30 V偏压下漏电流密度小于1×10-9 A·cm-2。器件测试结果表明,有机场效应晶体管的载流子迁移率为0.16 cm2·V-1·s-1,开启电压为-1.9 V,亚阈值摆幅为180 mV·dec-1,开关比为1×104。高介电常数绝缘层可以有效降低有机场效应晶体管的工作电压、开启电压和亚阈值摆幅。

水分子对有机场效应晶体管阈值电压稳定性的影响

以重掺杂Si片为衬底,SiO_2为栅绝缘层,并五苯为有源层,制备了有机场效应晶体管(OFETs),研究了空气中水汽对场效应性能的影响。实验表明:当器件较长时间放置在空气中时,吸附在并五苯和SiO_2接触面之间的水分子导致阈值电压漂移,器件的稳定性降低;经过热处理的器件的阈值电压漂移现象消失。提出了解释阈值电压漂移现象的模型,该模型可解释水分子在这个过程中所起的作用。

基于单根酞菁铜纳米线的FET式H_2S气体传感器

结合FET和一维微纳材料的优势,构筑了具有高灵敏度和低检测极限的FET式H2S气体传感器。研究结果发现,在室温条件下,器件对体积分数5×10–6至50×10–6的H2S具有良好的灵敏度和低检测极限(5×10–6)。相比于薄膜FET传感器,检测极限降至原来的1/20。与PMMA绝缘层比较研究结果显示:引起器件对H2S的高器件性能的原因主要归因于被暴露的导电沟道和微纳材料的性质。

有机半导体材料并五苯薄膜的生长

优化有机晶体的生长工艺是获得性能优良的有机场效应管(OFET)的重要基础。以热氧化后的硅片为衬底,用真空蒸镀的方法制备了有机半导体材料并五苯薄膜,通过X射线衍射和原子力显微镜对薄膜的生长晶体结构及形貌等进行了分析,讨论了薄膜制备过程中的诸多因素对晶体生长的影响。

交联PMMA修饰的PVA绝缘层对P3HT有机场效应晶体管性能的影响

利用1,6-二(三氯甲硅烷基)己烷(C_6-Si)交联的聚甲基丙烯酸甲酯(C-PMMA)修饰聚乙烯醇(PVA)绝缘层(C-PMMA/PVA),并研究了修饰前后绝缘层的表面性质和电学性能。结果表明:经C-PMMA修饰后,虽然绝缘层表面粗糙度从0.386 nm增加到0.532 nm,电容由14.2 n F/cm^2减小到11.5 n F/cm^2,但绝缘层的水接触角显著变大,从36°增加到68°,表明修饰后表面极性显著下降;此外,C-PMMA修饰的绝缘层的漏电流密度降低了约2个数量级。用纯PVA和C-PMMA修饰的PVA两种绝缘层制备了具有底栅顶接触结构的3-己基噻吩(P3HT)有机薄膜场效应晶体管,C-PMMA修饰PVA后器件性能显著提高,开关比提高了约20倍,迁移率增大了约4倍,分别达到~10~2cm^2·V^(-1)·s^(-1)和3.3×10^(-2)cm^2·V^(-1)·s^(-1),而且回滞现象明显降低。

基于TiO2/PMMA复合绝缘层的并五苯场效应晶体管研究

当前制备高性能、柔性半导体器件已成为光电子领域的热门研究,将高介电常数的无机材料与易成膜、柔性好的有机材料相结合制备高电容率绝缘层,是提升有机场效应晶体管性能的有效途径之一。本文采用简便的旋涂法制备了二氧化钛(TiO2)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的复合绝缘薄膜,介电常数相对纯PMMA薄膜有所提升,将其作为场效应晶体管的绝缘层,加之并五苯作为有源层,得到了低制备成本,高载流子迁移率,且具可柔性加工潜质的有机场效应晶体管。

基于降低有机场效应晶体管泄漏电流的研究进展

近年来,由于有机场效应晶体管(OFET)具有成本低、机械柔性优异且可大面积制备等优点成为国际研究的前沿领域之一。迄今为止,OFET的载流子迁移率已超过了非晶硅薄膜晶体管,在柔性集成电路中表现出了巨大的应用潜力。随着技术的不断改进,OFET的工作频率不断提高。首先阐述了泄漏电流的来源;然后介绍了影响OFET静态功耗的最主要因素是栅极泄漏电流,总结了近年来降低OFET栅极泄漏电流的主要方法,如构建多层结构的栅介质、开发新型栅介质材料和交联栅介质材料;最后对降低OFET泄漏电流的方法进行了展望。