噴墨打印制備有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其性能的研究.pdf

1、有機(jī)半導(dǎo)體器件具有大面積和重量輕的特點(diǎn)，其中，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（OFET）逐步展現(xiàn)出更多的商業(yè)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)其低成本制備技術(shù)和高性能一直是科研人員追求的目標(biāo)。本論文主要圍繞噴墨打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)OFET低成本大規(guī)模制備，以及使用絕緣層修飾技術(shù)實(shí)現(xiàn)高性能OFET的可控制備方面展開論述。具體內(nèi)容如下：
　　首先，我們通過控制噴墨打印點(diǎn)間距制備得到形態(tài)分別為點(diǎn)、線、面的銀納米粒子電極，并通過改變基底溫度、打印層數(shù)和點(diǎn)間距等條件，減少了咖啡環(huán)效應(yīng)。

2、結(jié)果表明，當(dāng)使用35℃作為基底溫度、打印三層、并控制點(diǎn)間距在60μm時(shí)，能夠大大降低銀電極的咖啡環(huán)效應(yīng)，有助于提高器件性能。另外，我們通過對(duì)使用點(diǎn)陣打印和逐列打印方法制備聚3-己基噻吩(P3HT)有機(jī)半導(dǎo)體層成膜進(jìn)行研究，對(duì)比逐列打印和點(diǎn)陣打印制備方法，逐列打印的方法更加高效，為本文后續(xù)論述提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　其次，我們以上述理論作為噴墨打印基礎(chǔ)，通過逐列打印P3HT有機(jī)半導(dǎo)體層結(jié)合掩模蒸鍍電極的方法制備OFET器件，并通過調(diào)控

3、P3HT有機(jī)半導(dǎo)體層數(shù)，研究其對(duì)器件性能的影響。結(jié)果表明，噴墨打印一層P3HT的OFET器件性能更好。接著，采用噴墨打印方法的OFET器件制得電極和有機(jī)半導(dǎo)體層，可打印納米銀墨水制得源漏電極，采用P3HT材料制得有機(jī)半導(dǎo)體層。結(jié)果表明，噴墨打印制備的OFET器件的性能稍遜于蒸鍍制備的器件性能，且相差不大，但其低成本和便捷的制備方式為后續(xù)大批量OFET器件制備提供了應(yīng)用基礎(chǔ)。
　　最后，為了提高OFET的性能，我們分別研究了自組裝膜

4、（SAMs）和聚合物修飾等兩種表面修飾方法。其中，自組裝膜修飾方法選用十八烷基三氯硅烷（Octadecyltrichlorosilane OTS-18）作為柵絕緣層的修飾材料。結(jié)果表明，絕緣層經(jīng)過OTS溶液修飾過后，有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的表面粗糙度降低，變得平整，更有利于電荷的傳輸，從而提高了器件性能。聚合物修飾方法選用聚苯乙烯（PS）作為修飾材料。結(jié)果表明，PS薄膜能夠提供充足的疏水性和光滑的表面，產(chǎn)生有序的有機(jī)半導(dǎo)體結(jié)晶，同時(shí)防止水分子滲