低栅极电压控制下带有phenyltrimethoxysilane单分子自组装层的有机薄膜晶体管场效应特性研究

制作了底栅极顶接触有机薄膜晶体管器件,60 nm的pentacene被用作有源层,120 nm热生长的SiO₂作为栅极绝缘层.通过采用不同自组装修饰材料对器件的有源层与栅极绝缘层之间的界面进行修饰,如octadecyltrichlorosilane （OTS）,phenyltrimethoxysilane （PhTMS）,来比较界面修饰层对器件性能的影响.同时对带有PhTMS修饰层的OTFTs器件低栅极电压调制下的场效应行为及其载流子的传输机理进行研究.结果得到,当|V 关键词： 有机薄膜晶体管 自组装单分子层 场效应迁移率 低栅极调制电压     

水溶性CuPc旋涂转速及退火方式对蓝色有机电致发光器件性能的影响

本文以Be(PP)₂为发光层、水溶性酞菁铜(WS-CuPc)为空穴注入层、NPB为空穴传输层,制备了结构为ITO/WS-CuPc/NPB/Be(PP)₂/LiF/Al的蓝色有机发光二极管(OLEDs).研究了WS-CuPc不同旋涂转速对器件性能的影响.并在WS-CuPc最佳旋涂转速的基础上,进一步研究了WS-CuPc薄膜不同退火方式对器件性能的影响.实验中,对WS-CuPc层采用了一种新的退火方式,即对ITO玻璃衬底先加热后旋涂WS-CuPc层,并与传统退火方式 关键词： 水溶性CuPc 蓝色有机电致发光 旋涂转速 退火方式     

复合阴极缓冲层Alq_3∶CsF对CuPc/C_(60)电池性能的影响

通过Alq_3∶CsF复合阴极缓冲层来优化CuPc/C_(60)有机小分子太阳能电池的性能。当Alq_3∶CsF厚度为5nm,CsF的掺杂比例为4%时,加入复合阴极缓冲层器件较Alq_3阴极缓冲层器件的能量转化效率提高了49%,到达0.76%,并且在室温、大气的条件下,器件的稳定性也得到了保持,与未加阴极缓冲层的器件相比,半衰期提高了6倍,达到9.8h。通过紫外-可见吸收、外量子效率和单载流子传输器件等研究了器件效率改善的主要原因是掺入CsF后,调节界面能级,改善了Alq_3的电子传输特性,提高了器件的短路电流和填充因子。比较分析复合阴极缓冲层器件于空气中放置不同的时间的电流电压曲线,表明Alq_3∶CsF可以保持Alq_3的良好稳定性,可以很好地阻挡氧气与水分的扩散,提高器件的寿命。     

有机薄膜晶体管中接触效应的研究

研究了接触效应对有机薄膜晶体管性能的影响.首先在n型重掺杂Si片上制备了以M_OO₃修饰的Al电极为源漏电极的Pentacene基OTFTs(organic thin film transistors),器件场效应迁移率μ_ef达到0.42 cm²/V ·s,阈值电压V_T为-9.16 V,开关比4.7×10³.通过中间探针法,对器件电势分布做了定性判断 关键词： 有机薄膜晶体管 场效应迁移率 接触效应 电荷漂移     

Vacuum relaxation and annealing-induced enhancement of mobility of regioregular poly（3-hexylthiophene） field-effect transistors

In order to enhance the performance of regioregular poly(3-hexylthiophene) (RR-P3HT) field-effect transistors (FETs), RR-P3HT FETs are prepared by the spin-coating method followed by vacuum placement and annealing. This paper reports that the crystal structure, the molecule interconnection, the surface morphology, and the charge carrier mobility of RR-P3HT films are affected by vacuum relaxation and annealing. The results reveal that the field-effect mobility of RR-P3HT FETs can reach 4.17×10^ - 2~m²/(V.s) by vacuum relaxation at room temperature due to an enhanced local self-organization. Furthermore, it reports that an appropriate annealing temperature can facilitate the crystal structure, the orientation and the interconnection of polymer molecules. These results show that the field-effect mobility of device annealed at 150~℃ for 10 minutes in vacuum at atmosphere and followed by placement for 20 hours in vacuum at room temperature is enhanced dramatically to 9.00×10^ - 2 ~cm²/(V.s).     

Thickness dependence of surface morphology and charge carrier mobility in organic field-effect transistors

With the aim of understanding the relationships between organic small molecule field-effect transistors (FETs) and organic conjugated polymer FETs, we investigate the thickness dependence of surface morphology and charge carrier mobility in pentacene and regioregular poly (3-hexylthiophene) (RR-P3HT) field-effect transistors. On the basis of the results of surface morphologies and electrical properties, we presume that the charge carrier mobility is largely related to the morphology of the organic active layer. We observe that the change trends of the surface morphologies (average size and average roughness) of pentacene and RR-P3HT thin films are mutually opposite, as the thickness of the organic layer increases. Further, we demonstrate that the change trends of the field-effect mobilities of pentacene and RR-P3HT FETs are also opposite to each other, as the thickness of the organic layer increases within its limit.     

最小二乘拟合计算有机薄膜晶体管迁移率的研究

本文通过制备了一个基于并五笨为有源层的顶栅底接触OTFT器件获取电流电压实验数据,并运用电流电压特性曲线理论拟合计算方法计算其场效应迁移率.研究发现,采用不同的拟合方法得到的场效应迁移率值有较大的差异.若选取转移特性曲线线性区距中心1/2范围内测试点进行最小二乘拟合计算出的场效应迁移率能减少采用其他拟合方法的固有不准确性,而且与其他方法得到的场效应迁移率最接近. 关键词： 最小二乘拟合 场效应迁移率 有机薄膜晶体管     

不同形状金属光栅增强PTB7∶PC70 BM有机太阳能电池光吸收效率的研究

金属光栅会激发表面等离子激元,促进光吸收,将金属光栅引入PTB7∶PC70BM有机太阳能电池中,通过优化金属光栅形状,可增强电池的光吸收效率。本文使用有限元方法,研究了在活性层的底部置入不同形状金属光栅,例如方形,椭圆形以及圆形,后器件的光吸收效率。研究结果发现,方形光栅可以使活性层的总吸收率从平板结构的29;提高到52.9;,提高的幅度最大,椭圆形光栅次之,提高到49;,圆形光栅提高的最小,提高到45;。     

对硅片上自组装生长的Pentacene薄膜生长机制及其结晶相态的研究

采用热蒸发的方法在硅片衬底上自组装生长的Pentacene薄膜,薄膜在80℃温度下经2 h恒温真空热处理,通过原子力显微镜(AFM)对Pentacene薄膜表面形貌及其生长机制进行研究.结果得到,在硅片上生长的Pentacene薄膜足以台阶岛状结构生长,其岛状直径约为100 nm.且Pentacene分子以垂直于衬底的方向生长,台阶岛状结构中每个台阶的平均高度约为1.54 nnl·s-1,与Pentacene分子的沿长轴方向的长度相近.从Pentacene薄膜的XRD图谱中可以看出,薄膜在形成的过程中会因条件的不同而形成不同的结晶相,分别为薄膜相和三斜体相,且薄膜的结晶相将随着薄膜厚度的增加向三斜体相转变,其临界厚度为80和150 nm,当薄膜大于150 nm时,薄膜的三斜体相占主导地位,而当Pentacene薄膜的厚度小于80 nm时,Pentacene薄膜呈薄膜相存在.     

有机电致发光器件中载流子传输与复合的调控

在典型的多异质结器件ITO/NPB/CBP：Ir（ppy）3/Bphen/Alq3/LiF/Al的基础上,利用有机半导体掺杂技术,设计制备了单异质结-单发光层器件、单异质结-p-i-n结构器件、单异质结-双发光层器件及无异质结-混合主体结构器件,并对其光电性能进行了研究和比较.其中,单异质结-p-i-n结构器件的最大功率效率为32.1lm/W,是参考器件的3.1倍,寿命是参考器件的15倍.无异质结-混合主体结构器件的最大功率效率为37.2lm/W,是参考器件的3.5倍,其寿命是参考器件的46倍.研究结果表明,通过对载流子传输层和发光层的优化设计,构建电子、空穴传输平衡的载流子传输层和发光层,减少或取消异质结界面仍可以实现对载流子传输和复合的有效调控,从而使器件的发光效率和寿命同时得到提高.本研究将为高性能OLED的设计提供实验基础.