有机薄膜晶体管

摘要： 研究了基于联噻吩-氮杂异靛蓝-双(2-氧代二氢-7-氮杂吲哚-3-亚基)苯并二呋喃二酮的三组分给体-受体共轭聚合物(BTNIDNBIBDF-50)薄膜对二氧化氮气体传感特性。通过控制半导体浓度调控半导体薄膜表面形貌,研究其对二氧化氮气体灵敏度的影响。聚合物半导体BTNIDNBIBDF-50的浓度为2 mg/mL时对NO_(2)气体表现出最优的传感性能,对体积分数为10×10^(-6) NO_(2)气体的灵敏度为121.44%。实验结果表明:三组分共轭聚合物BTNIDNBIBDF-50呈现双极型半导体特性,降低聚合物半导体浓度会使薄膜表面出现明显的孔洞结构,提高传感器对NO_(2)气体的灵敏度。但过多的孔洞又会使气体解吸附速率的变化大于吸附速率变化,导致传感器灵敏度降低。

摘要： 文中建立一种基于有机半导体TFT器件的模型,并将其应用于基于有机TFT的AMOLED显示背板驱动电路设计,以实现阈值电压补偿功能。首先制备低压有机TFT器件,并利用PSPICE工具对有机TFT器件进行建模;然后详细分析选取模型参数,建立能够准确反映器件电学特性的模型;最后基于模型指导,设计采用有机TFT的7T1C结构的AMOLED像素驱动电路。此外,分析有机TFT器件具有的温度依赖迁移率特性对屏幕亮度均匀性产生的影响。仿真结果表明:AMOLED像素驱动电路可有效实现对TFT器件阈值电压的补偿;且屏幕亮度不一致率低于5%,远低于传统的2T1C像素驱动电路,可大幅降低屏幕亮度的不均匀性。文中建立的有机TFT模型也可为其他基于有机器件的电路设计提供指导。

摘要： 在冯·诺依曼架构陷入瓶颈的时代背景下,受生物神经启发而演化的人工突触器件获得了广泛关注,加速了人们迈向人工智能时代的脚步.本文通过在P型有机薄膜晶体管(OTFT)绝缘层SiO2表面进行等离子处理,探究了界面处理引入羟基对OTFT突触性能的影响.具体对绝缘层不同等离子处理时长的OTFT进行了突触行为的模拟和对比,包括兴奋性后突触后电流(EPSC)、双脉冲易化(PPF)、长程可塑性(LTP)等.突触特性的产生是由于等离子处理给半导体层/绝缘层界面引入的羟基对电子进行了捕获.而随着等离子处理时间的增加,绝缘层表面更多的羟基使得OTFT表现出更强的记忆和保持能力、更高的线性度,更有利于其在类脑学习、神经计算等方面的应用.

摘要： 针对共轭聚合物薄膜分子有序性差、结晶度低的难题,开发了激光定向退火技术,通过调节退火参数,提高了聚合物薄膜结晶度,优化了有机分子排列取向.首先通过旋涂工艺在SiO2/Si衬底上制备了共轭聚合物聚(3-己基噻吩)(P3HT)薄膜.其次采用激光定向退火技术,通过调节激光功率和激光扫描速率,实现了高度有序的P3HT薄膜制备.最后,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜表面微观组织形貌进行了表征.结果表明当激光功率为5 W,扫描速率为0.1 mm/s时,可得到最优结晶取向的P3HT薄膜.以此高度排列有序的P3HT薄膜为有源层,制备了底栅顶接触有机薄膜晶体管(OTFT),器件载流子迁移率可达1.8×10-3 cm2·V-1·s-1相较于传统热退火器件提升了一个数量级以上.所开发的激光定向退火技术有利于低成本、高性能有机半导体器件的发展.

摘要： 近几十年来,有机薄膜晶体管由于自身优异的柔性、溶液加工、物化性质可调、基底适用性广等优势在柔性显示、全贴合传感器阵列等现代电子产业领域展现着远超常规硅基薄膜晶体管的应用潜力。因有机薄膜晶体管溶液加工的特征,其制备可与多种印刷技术高度整合,尤其是晶体管沟道的活性层印刷。从有机薄膜晶体管的全印刷制备出发,探讨并总结了多种可用于晶体管制备的印刷策略,包括丝网印刷技术、刮涂印刷技术、凹版印刷技术、喷墨印刷技术以及其他印刷策略;还总结了薄膜晶体管不同部件的可印刷油墨材料,包括用于印刷金属电极的金属纳米颗粒油墨、可用于印刷介电层的高介电常数交联型高分子油墨、可用于印刷晶体管沟道的碳基、共轭小分子基、共轭聚合物基油墨;此外,根据晶体管的工作模式进一步讨论了可实现全印刷制备的有机薄膜晶体管类型,包括有机场效应晶体管、电解质门控有机晶体管、有机电化学晶体管。最后,对有机薄膜晶体管及更复杂电路在全印刷制备中的挑战和未来研究方向进行了展望。

摘要： 利用有机材料PDVT-10中固有的持续光电导效应,结合铁电材料P(VDF-TrFE)提供的极化电场,通过调整铁电材料的极化强度来实现对光突触器件驰豫特性的调控。模拟了突触的短期可塑性、双脉冲易化性等基本功能,并进一步实现了多级、可调光突触。此外,持续光电导效应的驰豫现象与生物突触中Ca^(2+)的流动特性相类似,可以更好地模拟生物突触行为。研究结果为开发可调光突触提供了一个新的思路。

摘要： 以ZnPc和CuPc混合物作为有机半导体光敏材料,制备了具有Cu/ZnPc-CuPc/Al/ZnPc-CuPc/ITO 5层垂直结构的有机薄膜晶体管.制备过程采用真空蒸镀及磁控溅射工艺.用波长335 nm、625 nm和700 nm的光照射晶体管时,晶体管工作电流有明显放大,其中波长700 nm光照射时电流放大倍数最大.当Vb=0 V时,工作电流受光照影响最为明显.ZnPc/CuPc混合膜薄膜晶体管在波长335 nm光照射下的光电敏感度最高.将混合材料的有机薄膜晶体管与ZnPc薄膜晶体管及CuPc薄膜晶体管的性能进行比较,得知ZnPc/CuPc混合膜晶体管可利用两种材料的光敏特性,用不同波长的光进行照射,器件均存在较高的光电敏感度,说明该器件可以用于宽波带的光信号检测.

摘要： 在Si/SiO2衬底上使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制备器件介电层的修饰层,改善介电层界面质量并诱导有源层生长,从而提高有源层的结晶程度。通过真空蒸镀法生长并五苯/红荧烯双层结构有源层,制备有机薄膜晶体管(OTFT),并研究器件性能随红荧烯层厚度变化的情况。测试结果表明,修饰后的器件阈值电压为-3.55 V,电流开关比大于105,迁移率达到0.0558 cm^2/V·s,亚阈值摆幅为1.95 V/dec,器件总体性能得到改善。

摘要： 生物传感器是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术,在国民经济的各个领域如食品、制药、化工、临床检验、生物医学、环境监测等方面有着重要应用.生物传感器选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低,可在复杂的体系中进行在线连续监测,特别是具有高度自动化、微型化与集成化的特点,其在近几十年获得了蓬勃而迅速的发展.在生物传感器领域,有机电子器件具有广阔的应用前景,特别是在低成本、一次性、便携、柔性弯曲等方面,有机电子器件显示出无可比拟的优势.在有机电子学领域,引起广泛关注和研究的包括有机薄膜晶体管(Organic thin film transistors,OTFTs)生物传感器和有机电化学晶体管(Organic electrochemical transistors,OECTs)生物传感器两种技术.其中,OTFTs生物传感器采用全固态薄膜制备,由于其制备工艺简单且可与传统半导体加工工艺相兼容,因而方便集成.此外,OTFTs生物传感器的检测单元多样化,不仅限于有机半导体层,其栅极和源漏电极都可用作生物检测.目前,在该生物传感器中已成功应用的高性能有源层材料有并五苯(Pentacene)、聚(3?己基噻吩)(P3HT)和聚苯胺(PANI)等.研究工作包括DNA表面固定方法改进、传感器结构设计与灵敏度优化、新型扩展栅极结构等.由于大多数检测在非溶液体系中进行,其检测的便捷性和灵敏度受到了一定限制.为了解决溶液体系下的检测问题,OECTs生物传感器被提出.该传感器不仅具有工作电压低(一般小于1 V)、电化学活性强以及可在溶液环境下工作等优点,而且其沟道与栅极的距离可按需调节.OECTs生物传感器的出现为发展高灵敏、高特异性的生物分析检验方法注入了活力.目前,OECTs生物传感器已成功应用于脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)、抗原和细菌等物质的检测.虽然微流控系统的OECT传感器阵列也已成功检测葡萄糖和乳酸,但考虑到其实际制备过程以及检测环境,OECTs传感器在集成方面的发展较为困难.本文归纳了基于OTFTs和OECTs两种类型生物传感器技术及其发展现状.根据检测物质分类,本文对两种生物传感器在葡萄糖、DNA、抗体抗原、细胞、多巴胺等生物检测应用中进行了详细描述,介绍了其传感机制和检测能力.预计随着有机电子技术的发展,有机晶体管将会在生物检测方面发挥更为重要的作用.

摘要： 有机薄膜晶体管是组成柔软廉价的有机电子器件的基本元件,不仅在材料科学的基础研究中引起广泛的兴趣,而且具有潜在的市场价值.有机半导体分子的堆砌与组装方式是决定其在薄膜晶体管中导电能力的一个重要因素.另一方面,作为一种界面器件,有机薄膜晶体管的性能又高度依赖于介电层表面的结构和性质.在此,报告两类新颖的分子自组装结构及其在高性能有机薄膜晶体管中的应用.一类是六苯并苝衍生物的自组装单分子层.六苯并苝具有一个扭曲的共扼骨架，通过一种非常特殊的千兀堆砌方式，形成二维的半导体单层膜。由于这种新颖的自组装结构可以容纳多种功能基团，通过向六苯并苝引入不同的官能团，就可以方便地实现半导体单层膜表面的功能化。利用六苯并苝衍生物的自组装分子层，成功制备了单个分子厚度的场效应晶体管，还结合薄膜晶体管与微流控技术制备了电子传感器，实现了对水溶液中氟离子的高效检测。 另一类自组装单分子层则由带有环己基末端基团的长链麟酸分子在氧化铝表面形成。这种单分子层高度有序，而且表面能被大多数有机溶剂完全浸润，因而是一种理想的介电层表面。在其表面，通过滴涂或提拉溶液的方法制备了四氮杂并五苯衍生物的N-型有机薄膜晶体管，其电子迁移率达到11 cm2/V S，并在变温实验中表现出类似能带传输的特征。在这种单分子层表面，还通过真空蒸镀成功制备了C60的外延生长薄膜，其电子迁移率达到20cmz/V s。

摘要： 本文通过喷涂沉积的方法制备出了基于P3HT/C61异质结薄膜的有机薄膜晶体管二氧化氮(NO2)气体传感器的有源层.并对该传感器的电学特性和气敏性能进行了测试.此外,本文通过扫描电镜分析(SEM)对P3HT薄膜与P3HT/C61薄膜进行了表征分析,并对薄膜的气敏响应机理进行了分析.实验结果显示P3HT/C61复合薄膜传感器表现出最佳性能,其电学特性最为优越,气敏特性展示出复合膜的响应度大幅提升,灵敏度高,线性度好.

摘要： 一种兼容的双界面修饰被成功应用于修饰有机薄膜晶体管的底接触电极和绝缘层界面.这种兼容的双界面修饰为首先采用4-FTP修饰银源漏电极进而提高其功函数,然后采用HMDS或者OTS进一步修饰二氧化硅绝缘层界面.结果显示场迁移率得到极大提高,其最优特性高达0.91cm2V-1s-1.

摘要： 基于聚合物绝缘材料,采用溶液法旋涂工艺制作有机薄膜晶体管,通过不同栅极和漏极的制备工艺,对比有机薄膜晶体管的器件性能.结果表明,不同金属电极的制备工艺对器件的开态电阻影响明显.当采用lift-off工艺,开态电阻约为4.8×107Ω;采用湿刻工艺对蒸镀在绝缘层材料上的金属电极进行处理,开态电阻会有明显的下降,约为3.6×106Ω.

摘要： 有机薄膜晶体管在未来柔性、低成本、大面积电子器件方面有很好的应用前景.但是,实验中发现,有机薄膜晶体管源漏电极与沟道之间存在着较大接触电阻,是影响有机薄膜晶体管性能的主要因素之一.本文运用传输线模型,来研究底栅顶接触和底栅底接触两种结构的有机薄膜晶体管的接触电阻.根据这一模型,对比了底栅顶接触和底栅底接触结构接触电阻的大小,与实验事实相符合,解释了顶接触结构的接触电阻相对较小的原因.对于底栅底接触结构的传输线模型,将其与实验数据进行了对比,发现它可以很好的拟合实验数据,证实了模型的正确性.随后,研究了栅压和源漏电极的厚度、宽度及接触角度对底接触结构接触电阻的影响.这些结果可以用来优化有机薄膜晶体管的结构,从而获得更低接触电阻、更高性能的有机薄膜晶体管.

摘要： 有机薄膜晶体管(OTFTs)这种新型的有机半导体材料的研究有广泛的应用前景,其结构的表征对于这种类型的化合物的研究是至关重要的.本文应用激光质谱对含有不同结构的己基乙炔以及辛基乙炔的蒽的二聚、三聚以及五聚体进行了研究。

摘要： 有机TFT的性能指标已经超越非晶硅TFT，可以满足OLED的技术基本要求。根据LCD、OLED和电子纸等技术的发展需求及时开发相适应的有源基板技术，是有机TFT面临的机遇和挑战。本文介绍了TFT的加工方法，包括湿法加工和干法加工，并分析其各自应用的市场，即湿法加工用于电子纸市场；干法加工用于OLED和超大尺寸LCD技术市场。

摘要： 有机TFT的性能指标已经超越非晶硅TFT，可以满足OLED的技术基本要求。根据LCD、OLED和电子纸等技术的发展需求及时开发相适应的有源基板技术，是有机TFT面临的机遇和挑战。本文介绍了TFT的加工方法，包括湿法加工和干法加工，并分析其各自应用的市场，即湿法加工用于电子纸市场；干法加工用于OLED和超大尺寸LCD技术市场。

摘要： 有机TFT的性能指标已经超越非晶硅TFT，可以满足OLED的技术基本要求。根据LCD、OLED和电子纸等技术的发展需求及时开发相适应的有源基板技术，是有机TFT面临的机遇和挑战。本文介绍了TFT的加工方法，包括湿法加工和干法加工，并分析其各自应用的市场，即湿法加工用于电子纸市场；干法加工用于OLED和超大尺寸LCD技术市场。

摘要： 有机TFT的性能指标已经超越非晶硅TFT，可以满足OLED的技术基本要求。根据LCD、OLED和电子纸等技术的发展需求及时开发相适应的有源基板技术，是有机TFT面临的机遇和挑战。本文介绍了TFT的加工方法，包括湿法加工和干法加工，并分析其各自应用的市场，即湿法加工用于电子纸市场；干法加工用于OLED和超大尺寸LCD技术市场。

摘要： 本发明提供一种方法，其降低作为透明电极的第2电极、和第1电极(栅、源、漏)的接触部的接触电阻，抑制电池反应。该方法包括下述工序：在透明绝缘性基板上使用铝合金而形成作为第1电极的薄膜晶体管的第1电极(源等)的工序；覆盖第1电极及基板而形成绝缘膜的工序；在绝缘膜上形成接触孔的工序；在绝缘膜上形成第2电极(透明电极)，并经由所述接触孔直接电连接第2电极和第1电极的工序，铝合金是含有Ni、和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金。

摘要： 本发明的目的在于提供一种薄膜晶体管用感光性树脂组合物，其可形成由固化膜产生的逸气极少、驱动性能优异的薄膜晶体管用绝缘层。为了实现所述目的，本发明具有以下的构成。即，一种薄膜晶体管用感光性树脂组合物，其含有(A)具有酰胺基及/或酰亚胺基的碱溶性树脂、(B)感光性化合物、以及(C)有机溶剂，其中，所述(C)有机溶剂中，具有氮原子的有机溶剂的含量相对于有机溶剂总量而言为1质量％以下。

摘要： 本发明提供一种含有下述(a)～(c)的有机半导体组合物、使用了该组合物的有机薄膜晶体管的制造方法以及在有机半导体层具有上述(a)及(b)的有机薄膜晶体管：(a)特定分子量且特定结构的有机半导体聚合物；(b)特定分子量的绝缘性聚合物；(c)溶剂，上述有机半导体聚合物的重均分子量Mw1和上述绝缘性聚合物的重均分子量Mw2满足下述关系式：0.1≤Mw1/Mw2≤10，上述有机半导体组合物中的上述有机半导体聚合物的含量C1质量％和上述绝缘性聚合物的含量C2质量％满足下述关系式：0.1≤C1/C2≤10。

摘要： 本发明提供栅绝缘膜、有机薄膜晶体管及其制造方法，该栅绝缘膜的膜质不会由于形成电极等时的加热、药液处理等而变化，在有机半导体层的形成时可以维持高的平坦性。另外提供通过使用这种栅绝缘膜、载流子迁移率大、可以显现稳定的晶体管特性的有机薄膜晶体管及其制造方法。本发明为栅绝缘膜，其含有使如下的组合物固化而成的固化物，该组合物以(A)使双酚型环氧化合物和含乙烯性不饱和键基团的单羧酸反应而成的化合物及(B)以光聚合引发剂或热聚合引发剂为必需成分，固化物中含有(A)成分40～90质量％、含有(B)成分0.1～30质量％，另外，本发明为将所述组合物涂布在栅电极上并使其固化而成的有机薄膜晶体管及其制造方法。

摘要： 提供栅绝缘膜、有机薄膜晶体管及有机薄膜晶体管的制造方法，栅绝缘膜的膜质不会由于形成电极等时的加热、药液处理等而变化，在有机半导体层形成时可维持高平坦性。另外提供使用了这种栅绝缘膜的有机薄膜晶体管及其制造方法。本发明为栅绝缘膜，其使含有如下组分的组合物固化而成，该组合物含有(A)相对于使双酚型环氧化合物和含乙烯性不饱和键基团的单羧酸反应而成的化合物、使a)二羧酸或三羧酸或其酸酐及b)四羧酸或其酸二酐以a/b的摩尔比为0.1～10的范围反应而得到的化合物、(B)具有至少1个乙烯性不饱和键的聚合性单体及(C)环氧化合物，另外本发明为在栅电极上涂布所述组合物而并使其固化的有机薄膜晶体管及其制造方法。

摘要： 本发明涉及一种有机薄膜晶体管及提高有机薄膜晶体管迁移率的方法。该有机薄膜晶体管采用底栅顶接触结构，器件从下往上依次是一定尺寸的带有一定厚度二氧化硅氧化层的硅片，有机半导体聚合物薄膜，以及通过热蒸发的方式制作的源漏电极。本发明制作的有机薄膜晶体管器件，其有源层在制备完成后，将硅片置于如图所示装置中进行溶剂蒸汽退火处理，同时，在该装置两侧的电极基板上施加一定大小的电场，通过电场增加有源层分子排列的有序性，从而提高该薄膜晶体管的迁移率和相关电学性能。本发明所述的溶剂蒸汽退火及加电场处理的方式，其方法简单，易操作，投入成本低，且得到的有机薄膜晶体管迁移率有较大提升。

摘要： 本发明提供一种具备含有由特定式表示的化合物的有机半导体膜的有机薄膜晶体管、能够优选使用于该有机薄膜晶体管的有机半导体膜、化合物及有机薄膜晶体管用组合物、以及包括将上述有机薄膜晶体管用组合物涂布于基板上而形成有机半导体膜的工序的有机薄膜晶体管的制造方法。

摘要： 本发明提供一种含有下述(a)～(c)的有机半导体组合物、使用了该组合物的有机薄膜晶体管的制造方法以及在有机半导体层具有上述(a)及(b)的有机薄膜晶体管：(a)特定分子量且特定结构的有机半导体聚合物；(b)特定分子量的绝缘性聚合物；(c)溶剂，上述有机半导体聚合物的重均分子量Mw1和上述绝缘性聚合物的重均分子量Mw2满足下述关系式：0.1≤Mw1/Mw2≤10，上述有机半导体组合物中的上述有机半导体聚合物的含量C1质量％和上述绝缘性聚合物的含量C2质量％满足下述关系式：0.1≤C1/C2≤10。

摘要： 本发明涉及一种有机薄膜晶体管及提高有机薄膜晶体管迁移率的方法。该有机薄膜晶体管采用底栅顶接触结构，器件从下往上依次是一定尺寸的带有一定厚度二氧化硅氧化层的硅片，有机半导体聚合物薄膜，以及通过热蒸发的方式制作的源漏电极。本发明制作的有机薄膜晶体管器件，其有源层在制备完成后，将硅片置于如图所示装置中进行溶剂蒸汽退火处理，同时，在该装置两侧的电极基板上施加一定大小的电场，通过电场增加有源层分子排列的有序性，从而提高该薄膜晶体管的迁移率和相关电学性能。本发明所述的溶剂蒸汽退火及加电场处理的方式，其方法简单，易操作，投入成本低，且得到的有机薄膜晶体管迁移率有较大提升。

摘要： 本发明提供栅绝缘膜、有机薄膜晶体管及其制造方法，该栅绝缘膜的膜质不会由于形成电极等时的加热、药液处理等而变化，在有机半导体层的形成时可以维持高的平坦性。另外提供通过使用这种栅绝缘膜、载流子迁移率大、可以显现稳定的晶体管特性的有机薄膜晶体管及其制造方法。本发明为栅绝缘膜，其含有使如下的组合物固化而成的固化物，该组合物以(A)使双酚型环氧化合物和含乙烯性不饱和键基团的单羧酸反应而成的化合物及(B)以光聚合引发剂或热聚合引发剂为必需成分，固化物中含有(A)成分40～90质量％、含有(B)成分0.1～30质量％，另外，本发明为将所述组合物涂布在栅电极上并使其固化而成的有机薄膜晶体管及其制造方法。