吲哚方酸菁半导体在场效应晶体管中的应用

研究了2,3,3-三甲基-1-H-吲哚方酸菁的场效应性质, 通过X射线衍射证实了方酸菁分子内电荷分离结构以及分子间面面堆积模式, 并在Si/SiO₂基片上通过真空蒸镀和旋涂的方法制备了p型晶体管器件. 通过对器件性能与沟道形态的研究, 我们发现退火处理能促进方酸菁薄膜由无定形态向多晶态转变, 从而使薄膜晶体管的迁移率从10^-5 cm²?V^-1?s^-1量级提高到10^-3 cm²?V^-1?s^-1量级. 顶接触结构单晶器件获得了7.8×10^-2 cm²?V^-1?s^-1的迁移率. 未封装的方酸菁晶体管在大气中也表现出较好的稳定性.     

有机光敏二极管的功能材料探索及其器件结构

有机光敏二极管具有功能材料种类丰富、光敏波长可调控、成本低和可在柔性基底上制备等优点,在图像传感、免疫探测、光学通信等方面有着重要的应用前景。本文对近年来引起广泛关注的一些有机光敏二极管材料进行了归纳,探讨了它们在对不同波长敏感的光敏器件中的特性,总结了有机光敏二极管的结构优化、界面修饰和界面传输机理及其内部光强分布的相关研究,并介绍了一些基于有机光敏二极管的光电功能器件实际应用。最后,对有机光敏二极管未来的发展方向和应用前景进行了展望。     

Organic Light-Emitting Diodes Driven by Organic Transistors

Organic thin-film field-effect transistors (OTFTs) with pentacene as the semiconductor have been fabricated for driving an organic light-emitting diode (OLED). The driving circuit includes two OTFTs and one storage capacitor. The field-effect mobility of the transistors in the driving circuit is more than 0.3cm^2/Vs, and the     

Fabrication of Pentacene Thin-Film Transistors with Patterned Polyimide Photoresist as Gate Dielectrics and Research of Their Degradation

Pentacene organic thin-film transistors using commercial photoresist as gate dielectrics were fabricated. The photoresist was spin-coated and directly patterned by photolithography. As a result, the fabrication processes were greatly reduced. With the characteristics of the transistors measured, the degradation of the transistors was investigated. In the search for the factors causing degradation, a transistor using poly(methyl methacrylate) as the gate dielectric was also fabricated. It is regarded that the degradation is caused by the changes at the interface between photoresist and pentacene film.     

蒽／并四苯混晶的制备及其光谱性质

采用溶液法制备出一系列掺杂比例（摩尔比最高达100：1）的片状蒽／并四苯有机混晶,并对其进行了系统的表征。通过改变并四苯的掺杂浓度,可以实现对混晶发光颜色由蓝绿到绿进而到黄绿的调控。对蒽／并四苯混晶光学性质的研究发现,混晶的发射光谱中出现了并四苯的敏化荧光,同时葸的发光被部分地猝灭。并且在葸／并四苯混晶中,基质蒽的荧光衰减速率较其单晶时大大加快,而并四苯的发光寿命相对其单晶时则显著增大。上述实验结果表明该混晶体系中存在葸到并四苯的能量转移。     

溶液法制备的氧化锌多层膜及其场效应性质(英文)

通过旋涂法,采用不同浓度的前躯体制备了氧化锌多层膜,并制备了基于此多层膜的薄膜晶体管器件.实验证明,基于按照氧化锌前躯体浓度顺序为0.25、0.10和0.05 mol.L-1依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜的晶体管器件的载流子迁移率为0.02 cm.2V-.1s-1,高于按照浓度顺序为0.05、0.10和0.25 mol.L-1依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜的载流子迁移率(0.013 cm2.V-.1s-1).原子力显微镜(AFM)结果表明,前一种薄膜粗糙度的均方根值(rms)为3.95 nm,而后一种薄膜粗糙度的rms远远高于前者,为4.52 nm,这就说明了氧化锌薄膜的粗糙度对薄膜的半导体性质有很大的影响,这是由于平整的薄膜有利于形成理想的源/漏电极与半导体层的接触.在晶体管中,起传输作用的半导体层是靠近ZnO/SiO2界面处的几纳米的半导体层中的氧化锌晶粒,因此起始形成的氧化锌薄膜的结晶度影响着晶体管的性能.采用X射线衍射(XRD)测试了多层膜中起始形成的薄膜的结晶性能.对于前一种薄膜,起始形成的薄膜为多晶薄膜,而对于后一种薄膜,起始形成的薄膜是无定形薄膜.因此,粗糙度以及起始形成的薄膜的结晶度影响着多层半导体薄膜的性质.     

ZnOEP:Alq3掺杂体系的电致发光

采用八乙基卟啉锌（2,3,7,8,12,13,17,18,－octaethyl-21H23H-porphine zinc,ZnOEP）掺杂八羟基喹啉铝为发光层,在不同的掺杂浓度下,制备了结构为ITO/TPD/ZnOEP:Alq3/Alq3/Mg:Ag的多个器件,并测试了们的发光光谱、亮度－电流曲线以及亮度对时间的响应特性。结果发现,当ZnOEP掺杂浓度从05%变化到15%时,器件的发光光谱明显不同,可以分别得到从橙黄色到红色等不同发光颜色的器件,器件发光效率也从0.96cd/A变化到0.14cd/A。上述现象可由ZnOEP的自吸收和浓度猝灭效应来解释。另外,器件的驱动特性表明,Alq3和ZnOEP之间可能存在的能量传递过程。     

旋涂水溶液前驱体制备氧化锌薄膜及其性质

通过旋涂法, 采用Zn(OAc)2·2H2O和聚环氧乙烷(PEO)的水溶液为前驱体在不同的热处理温度下制备了ZnO薄膜. PEO的加入增加了溶液的成膜性, 其较低的热分解温度有利于制得纯净的ZnO薄膜. 文中考察了在不同热处理温度下制备的ZnO薄膜的形貌、结晶性、带隙(Eg)以及电导性. 原子力显微镜(AFM)测试表明在热处理温度为400、450和500 ℃制备的ZnO薄膜的粗糙度均方根值分别为3.3、2.7和3.6 nm. 采用透射电子显微镜(TEM)测试发现ZnO薄膜中含有大量纳晶粒子. 通过测试ZnO薄膜的UV-Vis吸收光谱, 根据薄膜位于373 nm处的吸收带边计算得到ZnO的带隙为3.3 eV. 通过对薄膜的电流-电压(I-V)曲线的测试计算得到在热处理温度为400、450和500 ℃制备的ZnO薄膜的电阻率分别为3.3×109、2.7×109和6.6×109 Ω·cm. 450 ℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最小, 主要是由于较高的热处理温度有利于提高薄膜的纯度、密度和吸附氧. 而纯度较高、密度较大的薄膜电阻率比较小; 吸附氧含量增加, 晶界势垒增大, 电阻率增大. 因此在纯度和吸附氧的双重作用下450 ℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最小, 而500 ℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最大.     

Variation of Different Characteristic Parameters of Pentacene/Poly（Methyl Methacrylate） Transistors under Electric Stress

By investigating the variation of different characteristic parameters of pentacene/poly（methyl methacrylate） transistors suffered from electric stress in an environment without O2, H2O and light, we deduce lifetimes of the transistors by different criterion parameters. Defined by the time for the parameters changing one half, the lifetime is different from the minimum of 7h （using on/off current ratio as the criterion parameter） to the maximum of 2.38 ×10^8h （using transconductance as the criterion parameter）. We also find that, under our experimental conditions, the main reason that affects the stabilities of the device is the increase of shallow traps formed in the organic semiconductors.     

溶液法制备氧化锌半导体薄膜及其顶栅极晶体管器件

采用旋涂法用浓度分别为0.05,0.10和0.25 mol·L^-1的氧化锌前躯体溶液制备了氧化锌薄膜,并且制备了基于氧化锌多层膜的顶栅极晶体管器件,其中以利用光刻工艺刻蚀的氧化铟锡为源漏电极。通过原子力显微镜(AFM)和X-射线衍射(XRD)分别表征了薄膜的形貌以及结晶情况,并且讨论了前躯体的浓度顺序对氧化锌多层膜的影响。按照浓度从大到小的顺序依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜表现出了较高的载流子迁移率(7.1×10^-3 cm²·V^-1·s^-1),而按照浓度从小到大的顺序依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜的载流子迁移率为5.2×10^-3 cm²·V^-1·s^-1。文中通过对两种多层薄膜的形貌和结晶性能的分析表明影响顶栅极薄膜晶体管性能的主要因素是薄膜的粗糙度。平整的薄膜有利于形成较好的半导体层/绝缘层接触界面,从而有利于提高器件的载流子迁移率。