单分子层对于有机薄膜晶体管性能影响的物理原因分析

摘要

近些年来,有机薄膜晶体管得到了广泛的研究.其中,在晶体管界面处引入单分子自组装层更是人们常用的改善有机晶体管性能的方法.但是,单分子自组装层对于沟道载流子传输以及有机半导体表面态密度的影响,并未有人研究过,而这对于研究单分子层对于器件性能的影响至关重要.因此,本文在理论上分析了偶极层对于有机半导体态密度分布以及载流子传输的影响,提出了一个包含偶极层的跳跃传输模型.基于这个模型,偶极层改变了每个定域态的能量,从而进一步增加了能量失序,拓宽了状态密度分布的定域态,但是并不影响态密度分布的分布中心.通过理论模拟以及相关实验数据的比较,在器件性能方面,随着单分子层偶极矩的增加,薄膜晶体管的迁移率以及亚阈值摆幅特性也都随之下降.