IDTBT薄膜晶体管迁移率和电输运性质研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chunyi19871225
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本论文主要研究高分子IDTBT薄膜晶体管的物理特性及电输运性质,包括载流子迁移率、开关比以及电荷传导机制。利用离子凝胶为电介质的电化学和以CYTOP为电介质的界面载流子引入,我们分别制备了IDTBT薄膜晶体管和场效应晶体管,测量了两种器件在大气与真空中的迁移率及开关比,并观察到载流子跳跃传导。我们的结果显示,电化学掺杂的薄膜晶体管器件在真空中性能更好,开关比可达106,迁移率最高约为0.2cm2V?1s?1,相同结构形态下的场效应晶体管迁移率为1.5cm2V?1s?1。这些结果可以从IDTBT的材料结构的特殊性及两种载流子引入方式对载流子跳跃传导的影响来解释。  本研究的原创性在于首次将离子凝胶掺杂技术应用于在衬底上为面堆叠排布的高迁移率有机半导体IDTBT,掺杂引起的高载流子浓度~1021cm?3将薄膜电导率提高近六个数量级。输运测量的结果显示,温度低至12K,电阻率随温度的变化依然与3D莫特变程跳跃理论吻合。这些工作为更好地理解并实现高迁移率有机材料提供了参考。  由于具有高迁移率,IDTBT近几年成为最有兴趣的半导体聚合物材料,我们的实验结果表明IDTBT具有与有机衬底兼容性好及成膜对衬底不敏感的优点。这种施主-受主性共聚物兼具实现高迁移率有机材料的潜力和生产柔性器件的可能。
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