基于p-6P异质诱导生长酞菁铜薄膜的NO_2传感器

为实现室温下低浓度NO2气体检测,制作了p-六联苯(p-6P)诱导层的酞菁铜有机薄膜传感器。利用原子力显微镜(AFM)研究了不同沉积速率下p-6P薄膜的生长规律,慢速沉积提供足够的分子扩散时间,利于薄膜横向生长,形成高度低、尺寸大的晶畴。在p-6P薄膜上生长了酞菁铜薄膜,可以清晰看到晶畴上酞菁铜薄膜的有序排列。利用X射线衍射(XRD)仪,阐明了p-6P对酞菁铜薄膜具有很好的诱导效应。通过对比不同沉积速率p-6P薄膜诱导的酞菁铜传感器性能,发现慢速沉积诱导层的酞菁铜器件有高的响应强度和低的回复时间。异质诱导生长的酞菁铜传感器响应强度是直接生长在二氧化硅上的酞菁铜传感器的2倍,回复时间是3.2 min,对浓度为1.0×10^(-5)的NO_2气体灵敏。

双异质诱导层对红荧烯薄膜晶体管性能的影响

在二氧化硅衬底上依次真空沉积p-六联苯(p-6P)和酞菁铜(CuPc)构成双异质诱导层,研究了不同衬底温度下双异质诱导层对红荧烯薄膜形貌的影响,以及红荧烯分子在双异质诱导层上的生长过程.分析发现,第二诱导层酞菁铜的局部有序性对红荧烯薄膜的结晶度有直接影响.随着衬底温度的升高,酞菁铜薄膜有序区域面积增大,红荧烯的棒状晶粒也逐渐增大.当酞菁铜和红荧烯的衬底温度均为90℃,红荧烯蒸镀厚度为20 nm时,红荧烯薄膜形成高度有序、内部连接及具有特定方向的棒状晶畴.利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析了红荧烯薄膜的晶体结构,发现经过双异质诱导后的红荧烯薄膜转变为多晶形态.另外,红荧烯薄膜晶体管性能也明显提高,开态电流提高了约3个数量级,迁移率提高了30倍,阈值电压降低了20 V.

异质诱导生长的酞菁铜薄膜晶体管的研究

因酞菁薄膜平面具有多电子共轭大π键结构,本文采用异质诱导的方式对酞菁薄膜的生长特性进行了改善研究。采用高掺杂硅为栅极,氧化硅为绝缘层,生长α-四噻吩或p-六联苯薄膜为异质诱导层,制备了酞菁铜有机薄膜晶体管。利用原子力显微镜研究薄膜生长特性,并对比研究了2种诱导层对薄膜晶体管性能的影响。实验结果表明：α-四噻吩上生长的酞菁铜薄膜,形貌呈片状,而p-六联苯上生长的酞菁铜薄膜,形貌呈针状,均与单层酞菁铜棒状形貌不同。同时,α-四噻吩与p-六联苯薄膜上生长酞菁铜后,两者晶体管电性能都有不同程度的提高,均比单层酞菁铜提高了1~2个数量级,表明α-四噻吩或p-六联苯对酞菁铜薄膜均有诱导效应,可以获得高性能的有机薄膜晶体管。