酞菁铜薄膜晶体管气体传感器制备及特性研究

摘要

以n型高掺杂硅为衬底,二氧化硅(SiO2)作绝缘层,钛/金(Ti/Au)双层膜为源漏电极层,真空蒸发酞菁铜(CuPc)作敏感层,制备了沟道宽长比为4000/25的有机薄膜晶体管气体传感器(OTFTs),研究了CuPc-OTFT气体传感器的基本电学特性及其在常温下对有毒还原型气体(H2S和NH3)的敏感性能。结果表明,基于CuPc的OTFT器件具有良好的电学特性,阈值电压为-8 V,载流子迁移率2.47×10-4cm2/V.s,开关电流比5。基于CuPc薄膜的OTFT气体传感器对不同浓度的H2S和NH3均具有较好的响应,对SO2气体响应较小,对CH4和H2几乎不响应。通过CuPc薄膜的紫外-可见光光谱和OTFT器件的转移特性曲线对CuPc-OTFT气体传感器的敏感机理进行了分析。