HD74HC32RP

   p型有机半导体材料

   在p型场效应晶体管中,通过栅极加载负电场使半导体的HoMo和

LUMo能级向上弯曲(移动),降低空穴注入势垒,在半导体内产生诱导空穴。漏电压的加载可以使诱导空穴载流子产生沿该电场方向的移动,从而输出正向电流。作为应用于场效应晶体管的p型有机半导体,除了必需的稳定性外,还要具备以下几条:①较高的HOMo能级,以便可以与电极匹配形成欧姆接触,有利于空穴注入;②材料具有较强的给出电子特性,即是电子给体。广泛研究的材料包括直线型稠环芳香碳氢化合物ωolycyclicaromatic hydrocarbon,PAH)、噻吩齐聚物⑹igothiophene)、酞箐化合物(phthalocyanine)等。

   直线型稠环芳香碳氢化合物

   应用于场效应晶体管中的稠环芳香烃,最具有代表性的是并五苯。并五苯有很强的结晶趋势,通过真空蒸镀可以很容易地获得高度有序、迁移率较高的多晶薄膜,因此适合应用于场效应晶体管中。

    并五苯的分子结构和真空蒸镀薄膜在原子力显微镜(atom忆

force血croscop、AFM)下的形貌。其中,一层一层的结构表示并五苯单分子层与单分子层之间的排列,相邻两层之间的距离为15.4A。图3,18o)是通过X射线得到的并五苯薄膜晶体中分子与分子之间的排列方式,图所示的cb平面与衬底表面平行,因此包含在该平面方向上的分子将“站”在衬底表面上。当具有这样层结构薄膜靠近场效应晶体管的绝缘层或者遍布于整个沟道时,与其他排列方式薄膜相比,器件的迁移率将有显著提高。图3.18(c)是并五苯分子在三种堆叠方式下,通过理论计算获得的分子之间HoMo轨道重叠情形。可以看出,“面-面”排列的两个并五苯分子的HOMO轨道重叠,要比其他两种“边缘一面”排列情形下的HOMo轨道重叠大。