有機功能材料蒽偶低聚物的合成及其場效應晶體管的研究.pdf

1、有機功能材料及其應用是近年來一個嶄新的研究方向，它體現(xiàn)了化學、材料、物理、電子等學科的結合，并逐漸形成一門新興的交叉學科—有機電子學。新型有機功能材料的不斷出現(xiàn)，極大地豐富了人們的視野，也引發(fā)了相關有機光電子器件的研究。有機場效應晶體管((Organic Field Effect Transistors，OFETs)是有機電子學中最重要的單元器件，由于其制備工藝簡單、成本低和柔韌性好等優(yōu)點，在有機顯示器的有源驅動電路、環(huán)形振蕩器的邏輯門

2、、有機傳感器、存儲器、智能卡、電子商標、電子紙等領域有著廣闊的應用前景。為了獲得高性能的有機場效應晶體管以滿足應用的需求，因此有機半導體材料及場效應晶體管器件的研究成為了當今研究的熱點。在國家自然科學基金項目(No.60276026，No.60676033)和甘肅省自然科學基金項目(ZS031-A25-012-G)的支持下，本文在有機功能材料蒽偶低聚物的合成及其場效應晶體管的制備等方面展開了研究。本論文主要研究內容如下：
　　

3、首先綜述了有機半導體材料發(fā)展概況，介紹了有機半導體材料的主要應用。如：有機電致發(fā)光器件，有機太陽能電池，有機激光器，有機光電探測器，有機傳感器，有機場效應晶體管等器件的發(fā)展概況、目前現(xiàn)狀等。重點介紹了OFET近20年的發(fā)展歷程和概況，討論了OFET目前研究熱點和存在的主要問題。
　　 概括、總結和討論了OFET器件結構的各種形式，包括四種通用型器件結構和一些特殊器件結構，分別綜述和討論了OFET器件制備中的各種材料，有機半導體材

4、料、電介質材料、電極材料、襯底材料等性能、特點和應用。
　　 系統(tǒng)全面的介紹和研究了有機半導體載流子傳輸機制理論模型，推導了OFET器件的載流子分布形式和OFET電流方程，研究了OFET中場效應遷移率、開關電流比、閾值電壓的估算方法以及其意義，討論和研究了有機半導體和金屬電極間接觸電阻的產(chǎn)生原因及主要的三種理論模型。
　　 討論和分析了接觸電阻、柵絕緣層和有機半導體層的生長狀況對OFET性能的影響，提出了相應的解決方案。

5、
　　 采用XRD,SEM,AFM等手段研究了有機半導體材料蒽薄膜的生長特性，其生長機制為Volmer-Weber模式。
　　 研究了環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺的成膜工藝，介質特性。分別用環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺為絕緣層制備了蒽有機場效應晶體管，探討了制備低成本全有機OFET器件的可能性和可行性。
　　 設計了OFET特性測試裝置，分別測試了蒽OFET的輸出特性曲線和轉移特性曲線，根據(jù)器件理論分析了實驗測試結果，給出了有益的結

6、論。
　　 通過低聚反應合成了有機半導體材料9，9'-聯(lián)蒽，并用多種方法進行了提純。通過質譜、紅外吸收譜、核磁共振譜、X—射線衍射譜和紫外—可見光吸收光譜的分析對其結構進行了表征。
　　 首次制備了9，9'-聯(lián)蒽為半導體活性層的有機場效應管晶體管，獲得了比較好的器件性能。這個結果表明：小分子半導體的低聚反應是一個獲得高遷移率有機半導體材料的有效途徑之一。
　　 利用AFM與XPS對9,9'-bianthracen