论文部分内容阅读
有机场效应晶体管（OFET）也称有机薄膜场效应晶体管（OTFT）,是有机电子学的重要研究课题之一。有机场效应晶体管以其新颖、低成本、可与柔性衬底兼容的独特优势迅速发展起来,为低成本大面积柔性平板显示阵列和集成电路提供了新的解决方案,成为有机电子学中重要的前沿课题。本文将从器件结构入手,制备了叠层结构有机薄膜场效应晶体管,使器件的沟道长度降到纳米量级。具体研究内容如下:首先,为了研究薄膜的结构与制备工艺之间的关系,我们选择酞菁铜（CuPc）作为有机材料,采用真空蒸镀的方法,在衬底Si/SiO2和Si/SiO2/Al上分别制备了结构为Si/SiO2/CuPc和Si/SiO2/Al/CuPc的样品。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对薄膜的生长晶体结构及形貌等进行了分析。XRD结果显示,两种衬底上蒸镀的CuPc薄膜均出现较宽的单一的衍射峰2θ=6.9°,说明CuPc薄膜均呈多晶结构;两种衬底上蒸镀的CuPc薄膜晶粒尺度大致相等,均为15.822nm。SEM结果显示,两种衬底上的CuPc薄膜均形貌较好,均匀度较高,晶粒较大,表面平整。这表明我们制备的酞菁铜薄膜具有良好的性能。紧接着还介绍了一种利用紫外可见吸收法来确定薄膜厚度的方法。其次,我们以热氧化后的硅片为衬底,以酞菁铜作为有源层,用真空蒸镀的方法成功制备了叠层结构场效应晶体管。测量并获得其I-V特性曲线,从曲线中可看见该器件有较明显的场效应特性,栅极偏压VG对器件的源漏电流IDS有明显的控制作用。同时研究了温度对该器件特性的影响,从实验结果可得:在相同VDS下,T越高,IDS越大。原因为:随着T增大,有机层内空穴增加,载流子浓度增大,同时载流子迁移率增大,所以在相同VDS下,T越高,IDS越大。可见温度对该OFET有较明显的影响。