聚(3--己基噻吩)薄膜优化对OFET电学性能影响的研究

摘要

聚合物有机场效应晶体管因其质量轻、制备简单、成本低廉等优势而受到工业界和学术界的广泛关注，通过不断研究在性能上有了很大提升，但其性能还需有待于提高。本文通过优化P3HT薄膜特性来探索了对器件性能影响研究。 首先，本文探索了不同四种制备方法对P3HT薄膜特性的影响。通过分析比较，确定了最优的制备方法。 其次，探索了不同旋涂速度和退火温度对器件性能产生影响。分析发现当以转速为1400rpm、退火温度为70℃来制备P3HT时，所得器件的性能较好。但通过观测发现薄膜存在孔洞现象，影响了薄膜的连续性。为了解决这一问题本文通过两种方法来解决这一问题。 一种方法是使用PMMA聚合物修饰层。在基于P3HT的OFET最优参数的基础上，使用旋涂法制作PMMA。通过分析器件电学特性和薄膜形貌得出：在退火温度为100℃的PMMA上制备P3HT薄膜时，器件的载流子迁移率比未修饰的提高了近一个数量级，P3HT薄膜形貌也得到明显的改善。 另一种方法是将PS加入到P3HT中。在基于P3HT的OFET最优参数的基础上，探索了不掺杂比例与器件性能之间的关系。不同掺杂比例下薄膜形貌是不同的，器件性能也有所差异。当P3HT与PS的比例为1∶1时，制得的器件电学性能较好。 通过两种方法均使得有机薄膜质量得到改善，器件性能也有所提高，为后续硏究和分析提供了一个指导方向。

目录

声明

1 绪论

1.1 溶液法OFET的研究背景

1.2 溶液法OFET的研究进展及现状

1.2.1 溶液法OFET研究进展

1.2.2 溶液法OFET研究现状

1.3 目前存在的问题

1.4 本文研究的内容及组织结构

2 有机场效应晶体管（OFET）的基本原理及制备工艺

2.1 OFET的基本结构

2.2 OFET的工作原理及其电学参数

2.2.1 OFET的工作原理

2.2.2 OFET的主要电学参数

2.3 制备OFET所用材料

2.4 P3HT薄膜生长的影响因素

2.5 本章小结

3 器件制作流程

3.1 引言

3.2 实验材料及使用仪器

3.3 工艺流程

3.4 器件性能表征

4 工艺参数对OFET性能的影响

4.1 引言

4.2 P3HT的制备方法对OFET性能的影响

4.3 P3HT的旋转速度对OFET特性的影响

4.4 P3HT退火温度对OFET特性的影响

4.5 本章小结

5 PMMA缓冲层对OFET性能的影响

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.3.1 器件的电学特性

5.3.2 活性层形貌

5.4 本章小结

6 添加PS对OFET性能的影响

6.1 引言

6.2实验部分

6.3 结果与讨论

6.3.1 不同比例掺杂下器件的电学性能

6.3.2 不同掺杂比例下有机薄膜表面形貌

6.4 本章小结

7 结论与展望

全文总结

展望

致谢

参考文献