【摘 要】
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近年来随着有机电子学的快速发展,有机半导体材料因制备工艺简单、可柔性折叠及价格低廉等优点受到了越来越多的关注,在晶体管、发光二级管、太阳能电池等有机电子器件中有着广泛的应用前景。本文选择以典型的n-型小分子半导体EP-PDI（N,N′-bis（3-pentyl）perylene-3,4,9,10-bis（dicarboximide））作为研究对象,开展了EP-PDI薄膜及微米线的制备及发光特性研究
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近年来随着有机电子学的快速发展,有机半导体材料因制备工艺简单、可柔性折叠及价格低廉等优点受到了越来越多的关注,在晶体管、发光二级管、太阳能电池等有机电子器件中有着广泛的应用前景。本文选择以典型的n-型小分子半导体EP-PDI（N,N′-bis（3-pentyl）perylene-3,4,9,10-bis（dicarboximide））作为研究对象,开展了EP-PDI薄膜及微米线的制备及发光特性研究,并就其在新型非易失性并五苯场效应晶体管器件结构中的应用开展了探索性的研究,具体研究结果如下:1.通过工艺优化制备了EP-PDI薄膜和EP-PDI微米线。确定的旋涂法最佳工艺参数为:溶液浓度15 mg/ml,初始转速800 rad/min,旋涂时间5 s,后续转速1500 rad/min,旋涂时间30 s,退火温度120℃,退火时间30 min。2.研究了EP-PDI薄膜和EP-PDI微米线的发光特性。运用紫外-可见光分光光度计表征了EP-PDI薄膜的光学吸收特性,运用荧光光谱仪表征了EP-PDI薄膜的光致发光特性。实验结果表明,EP-PDI薄膜的光学带隙约为2.0 e V,EP-PDI中存在两种光致发光机制,并且EP-PDI薄膜的两个子发光峰相对于粉末样品发光峰的位置都发生了蓝移,其应归结于EP-PDI薄膜所遭受的应力。此外,还发现了EP-PDI薄膜中晶粒择优取向导致的不同发光峰相对强度的变化。3.制备了具有EP-PDI插层结构的非易失性并五苯场效应晶体管原型器件。有机场效应晶体管原型器件电学特性测试结果表明,器件可以在较小的栅极电压VG=±35 V,较短的脉冲宽度1 ms条件下实现有效的电荷写入和擦除操作,并且器件阻挡层厚度的降低可进一步降低器件所需要的栅压。上述非易失性并五苯场效应晶体管原型器件操作电压的降低被归因于EP-PDI插层结构静电感应效应导致的并五苯/聚合物界面处空穴势垒的降低。
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