有機(jī)薄膜-有機(jī)單晶陣列電路的制備與性能研究.pdf

1、有機(jī)薄膜器件的快速發(fā)展使有機(jī)薄膜電路受到了廣泛關(guān)注，而光刻工藝作為快速、高分辨率的圖案化手段，將其應(yīng)用于有機(jī)電路的制備必然極大地促進(jìn)有機(jī)電子學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。聚合物絕緣層作為剛性以及金屬氧化物絕緣層的替代者，對(duì)于制備柔性電子產(chǎn)品，簡(jiǎn)化加工工藝、降低成本有重要意義。同時(shí)，有機(jī)單晶制備方法所存在的不足極大的限制了有機(jī)單晶的應(yīng)用，針對(duì)其所存在的問題，發(fā)展一種可以制備大面積的、高度有序、定向生長(zhǎng)的有機(jī)單晶陣列的工藝，對(duì)于促進(jìn)有機(jī)單晶的應(yīng)用研究同樣

2、是十分有意義的。本文針對(duì)目前所存在的問題，進(jìn)行了探索和研究。主要有：
　　首先，基于聚酰亞胺聚合物絕緣層耐溶劑特性、高成膜性以及良好絕緣性的探索與研究?；谛糠?，分別在不同條件下制備了PI薄膜，并且通過對(duì)PI薄膜的AFM形貌表征、厚度表征、漏電流測(cè)試、電容率標(biāo)定，反映了其具有高質(zhì)量的成膜性、良好的絕緣性和簡(jiǎn)單、快速的制備優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，通過對(duì)比PI薄膜在溶劑處理前后電容率、漏電流、表面形貌，說明了PI的耐溶劑特性。最后，我們以并五苯

3、為半導(dǎo)體層制備場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其遷移率可以達(dá)到0.5 cm2V-1S-1，開關(guān)比比為105，證明了PI的可應(yīng)用性。
　　然后，基于快速退火和微小角度傾斜產(chǎn)生的溶液自剪切效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了在不同基底上快速制備大面積、高度有序、定向生長(zhǎng)的BP EA（9,10-二（苯乙炔基）蒽）單晶陣列。一方面極大的縮短了單晶陣列的制備周期；另一方面擺脫了單晶陣列對(duì)基底的依賴性，并且顯示了高度的可控性。并且，我們分別對(duì) BPEA陣列進(jìn)行了AFM、TEM、XRD

4、、光學(xué)顯微鏡的表征，反映了其高質(zhì)量的陣列特性；最后測(cè)試了單晶陣列的場(chǎng)效應(yīng)特性和光響應(yīng)特性，光響應(yīng)強(qiáng)度可以達(dá)到105，說明通過此方法制備的單晶陣列的可應(yīng)用性。
　　最后介紹了在光刻工藝中，采用聚酰亞胺作為絕緣層制備有機(jī)電路的完整工藝。整個(gè)工藝中包含多次光刻、真空蒸鍍、旋涂、熱處理、氧等離子體處理等工藝步驟，并且通過嘗試和探索，我們解決了工藝中所存在的問題，比如電極黏附性，制備方式等，確定了全部可行的工藝參數(shù)，并通過測(cè)試證明了工藝參數(shù)