聚乙炔作为半导体材料被引入MOsFET场效应晶体管器件中
发布时间:2019/4/10 21:14:31 访问次数:2205
基于有机聚合物l’叨和小分子【10911]的有机场效应晶体管⒆FET)出现于⒛世纪80年代。1982年,聚乙炔作为半导体材料被引入MOsFET场效应晶体管器件中。该器件以聚硅烷为介电层,以铝和金为栅极和源极/漏极,以耗尽模式工作。虽然仅仅表现出百分之几的电流调制能力,器件可引出的电流很小,却展示了有机半导体材料应用于场效应晶体管的可能性冂。年报道的基于聚噻吩半导体材料的场效应晶体管,是最早有明显引出电流的OFET网。由于该器件中的聚噻吩是利用原位聚合的方式直接制各在衬底上,没有大面积生产的优势。随后,1988年报道的以可溶性聚噻吩通过溶液方
法制各的OFET,向人们展示了基于有机材料的场效应晶体管的廉价制备优势。继而小分子【13]及共轭齐聚物Ⅱ钔的OFET也被成功地研制出来。几乎全部是有机材料的OFET报道于199O年,其中包含的唯一无机材料是电极。在⒛OO年science上报道的、以噻吩与芴双嵌段形成的可溶性共聚物为半导体层的OFET,是“全部有机”的OFET器件[1习。它是以柔性聚酰亚胺作为衬底(栅极), 分另刂以 PVPlpo圩⑺nylphenoV、 PEDOT∶PsS fpolyr3,⒋e曲ylenedoxy-thophenΘ doped with polystyrene sulfo“cⅡ⑹作为介电绝缘体、栅极/源电极/漏电极。随着研究的深人,基于小分子和聚合物的OFET器件性能都有所提高,尤萁是小分子器件,其载流子迁移率已经接近甚至超过非晶硅【1刨,离各种应用越来越近,因此这方面的研究及应用开发逐步成为国际热点。
基于有机材料的优点,诸如廉价、性能易于调制、加工工艺简单、可制各于柔性衬底上等,将有机材料引入场效应晶体管,有望制各出廉价或者具有良好柔韧性的电子元器件。因此,人们对oFET的深人研究,并不是为了直接取代基于硅技术的无机场效应晶体管,而是对它的扩充和加强,尤其是在非硅衬底上的电路集成方面。例如,由于oFET中的活性材料可以在接近室温的条件下制各及图案化,这些元器件可用于柔性的、或者可拉伸的塑料衬底上。由此,打开了许多新的应用领域,诸如可卷曲显示α日电子书籍)、人类皮肤模型[1"等。其他的潜在应用包括低端的无线射频标签识别fRFIDy1"、主动式显示驱动u叨、基于场效应晶体管的痕量质和气体传感器㈣,21】、机械传感囫、光检测田到、光电流检测等lz。l。另外,基于场效应晶体管的聚集模式,类似于非晶硅迁移率的获得方式阝,2习,OFE飞还可作为分析有机材料中载流子迁移率大小的工具。
基于有机聚合物l’叨和小分子【10911]的有机场效应晶体管⒆FET)出现于⒛世纪80年代。1982年,聚乙炔作为半导体材料被引入MOsFET场效应晶体管器件中。该器件以聚硅烷为介电层,以铝和金为栅极和源极/漏极,以耗尽模式工作。虽然仅仅表现出百分之几的电流调制能力,器件可引出的电流很小,却展示了有机半导体材料应用于场效应晶体管的可能性冂。年报道的基于聚噻吩半导体材料的场效应晶体管,是最早有明显引出电流的OFET网。由于该器件中的聚噻吩是利用原位聚合的方式直接制各在衬底上,没有大面积生产的优势。随后,1988年报道的以可溶性聚噻吩通过溶液方
法制各的OFET,向人们展示了基于有机材料的场效应晶体管的廉价制备优势。继而小分子【13]及共轭齐聚物Ⅱ钔的OFET也被成功地研制出来。几乎全部是有机材料的OFET报道于199O年,其中包含的唯一无机材料是电极。在⒛OO年science上报道的、以噻吩与芴双嵌段形成的可溶性共聚物为半导体层的OFET,是“全部有机”的OFET器件[1习。它是以柔性聚酰亚胺作为衬底(栅极), 分另刂以 PVPlpo圩⑺nylphenoV、 PEDOT∶PsS fpolyr3,⒋e曲ylenedoxy-thophenΘ doped with polystyrene sulfo“cⅡ⑹作为介电绝缘体、栅极/源电极/漏电极。随着研究的深人,基于小分子和聚合物的OFET器件性能都有所提高,尤萁是小分子器件,其载流子迁移率已经接近甚至超过非晶硅【1刨,离各种应用越来越近,因此这方面的研究及应用开发逐步成为国际热点。
基于有机材料的优点,诸如廉价、性能易于调制、加工工艺简单、可制各于柔性衬底上等,将有机材料引入场效应晶体管,有望制各出廉价或者具有良好柔韧性的电子元器件。因此,人们对oFET的深人研究,并不是为了直接取代基于硅技术的无机场效应晶体管,而是对它的扩充和加强,尤其是在非硅衬底上的电路集成方面。例如,由于oFET中的活性材料可以在接近室温的条件下制各及图案化,这些元器件可用于柔性的、或者可拉伸的塑料衬底上。由此,打开了许多新的应用领域,诸如可卷曲显示α日电子书籍)、人类皮肤模型[1"等。其他的潜在应用包括低端的无线射频标签识别fRFIDy1"、主动式显示驱动u叨、基于场效应晶体管的痕量质和气体传感器㈣,21】、机械传感囫、光检测田到、光电流检测等lz。l。另外,基于场效应晶体管的聚集模式,类似于非晶硅迁移率的获得方式阝,2习,OFE飞还可作为分析有机材料中载流子迁移率大小的工具。
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