酞菁銅衍生物有機場效應晶體管的研究.pdf

1、酞菁衍生物具有較好的熱和化學穩(wěn)定性，分子結構易調節(jié)，廣泛應用予光導、印染、有機場效應晶體管、有機發(fā)光二極管等光電領域。金屬酞菁在有機場效應晶體管中實現(xiàn)了較早的應用。相關研究人員對其薄膜形態(tài)與器件性能之間的關系也有很大程度的研究。而在制備器件的過程中，如何控制金屬酞菁分子的生長條件實現(xiàn)有序生長獲得較好電學性質的薄膜需要更進一步的研究。
　　論文以對-六聯(lián)苯（p-6P）和對-四聯(lián)苯(p-4P)作為誘導材料應用于酞菁銅衍生物場效應晶體管

2、中。通過對比，器件性能獲得了顯著的提高。論文的主要研究內容如下:
　　(1)我們使用真空鍍膜的方式，制備并研究了p-6P薄膜，通過觀測不同厚度p-6P薄膜的形貌，得出p-6P分子在6nm時，可以形成致密的薄膜。通過引入p-6P作為誘導層誘導酞菁銅(CuPc)和全氟代酞菁銅(F16CuPc)的薄膜生長并制備相應的器件。器件結構為Si(N++)/SiO2/p-6P/CuPc(or F16CuPc)/Au。與對比器件Si(N++)/Si

3、O2/CuPc(orF16CuPc)/Au相比，加入6 nm厚的p-6P誘導層后，器件的載流子遷移率實現(xiàn)了不同程度的提高。分析認為p-6P分子形成的薄膜起到了誘導酞菁銅化合物生長的作用，使金屬酞菁分子在p-6P分子層上有序生長，減少了晶粒之間的界面缺陷，提高了電荷在有機半導體中傳輸能力，進而增加了器件的源漏電流。P-6P的引入可以減少硅片上的針孔缺陷引起的漏電流，提高器件開態(tài)電流，從而提高器件的開關電流比。
　　(2)我們制備了p

4、-4P薄膜并通過原子力顯微鏡研究了對-四聯(lián)苯在SiO2襯底上的生長方式，發(fā)現(xiàn)對-四聯(lián)苯分子在SiO2村底上可以形成大面積的、高度有序的、光滑層狀薄膜，對成膜條件要求比較低。我們使用p-4P薄膜來誘導盤狀p型酞菁銅和n型全氟代酞菁銅材料的生長。經過p-4P誘導后，CuPc OFETs的場效應遷移率提高到0.070cm2/Vs，電流開關比達到104。另外，對比沒有p-4P誘導的器件，F(xiàn)16CuPc有機場效應晶體管的場效應遷移率大約提高了一個