垂直構(gòu)型有機(jī)發(fā)光晶體管的研究.pdf

1、有機(jī)發(fā)光晶體管（OLET）是將有機(jī)薄膜晶體管（OTFT）與有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）集成在一起的器件，可利用晶體管來控制其發(fā)光強(qiáng)度。它具有高電流密度、控制能力強(qiáng)以及制作簡單等優(yōu)點(diǎn)。垂直構(gòu)型有機(jī)發(fā)光晶體管（VOLET）采用垂直結(jié)構(gòu)能縮短溝道、降低工作電壓，并進(jìn)而提高發(fā)光效率，具有優(yōu)越的性能。 本文制備并研究了VOLET器件的光電特性，通過加入空穴傳輸材料、改變介電層及源極厚度以及對源極進(jìn)行臭氧處理等，分析了這些因素對以Alq3為發(fā)

2、光層的VOLET器件性能的重要影響。具體來說，主要包括以下幾個方面： 首先，我們制作并表征了單層Alq3薄膜為發(fā)光層的VOLET器件ITO/Alq3（60nm）/Al（25nm）/LiF（90nm）/Al。發(fā)現(xiàn)柵壓控制作用很弱的原因是器件中空穴注入數(shù)量遠(yuǎn)少于電子，源漏電極兩端載流子注入不平衡。通過在ITO與Alq3之間加入空穴傳輸材料Pentacene薄膜制備的VOLET器件ITO/Pentacene（40nm）/Alq3（60

3、nm）/Al（22nm）/LiF（120nm）/Al的發(fā)光效率最高，原因是此器件中載流子的注入相對較平衡。 其次，我們研究了LiF介電層厚度對器件性能的影響。發(fā)現(xiàn)150nm厚的LiF介電層的器件具有最佳工作性能，器件表現(xiàn)為n型增強(qiáng)型，結(jié)果表明適當(dāng)厚度的介電層可以兼顧器件的低漏電流與電容單元的高電容性。另外，我們發(fā)現(xiàn)在用有機(jī)半導(dǎo)體材料C60為介電層及電子傳輸層制作的VOLET器件ITO/Pentacene（40nm）/Alq3（6

4、0nm）/C60（30nm）/Al（25nm）/C60（20nm）/Al中，由于具有較高HOMO能級的C60薄膜同時起到了電子傳輸層及空穴阻擋層的作用，從柵極注入的電子對源漏電流及發(fā)光亮度都有貢獻(xiàn)。 最后，通過改變中間電極厚度及對其表面進(jìn)行臭氧處理，我們研究了中間電極對VOLET性能的影響。中間電極厚度為15nm（其平均粗糙度約為9nm）的器件的“開/關(guān)”電流比和“開/關(guān)”亮度比分別達(dá)到35與46。對該器件的中間電極作10min