纳米颗粒复合介电层柔性有机薄膜晶体管的制备与性能研究
2020-01-13张自童杨青海陈达贵王永净
人工晶体学报 2019年12期
张自童,杨青海,陈达贵,陈 雄,王永净
(1.福州大学物理与信息工程学院,福州 350108; 2.福建江夏学院电子信息科学学院, 有机光电子福建高校工程研究中心,福州 350108; 3.福州大学环境与资源学院,福州 350108)
1 引 言
近十年来,有机薄膜晶体管(OTFTs)由于其具有制备工艺简单,低成本,可低温制备,并且可以在塑料基板和玻璃上大面积制备等优点,从而得到学术界和工业界的广泛关注[1]。有机薄膜晶体管在微电子领域中有着巨大的应用潜力,比如柔性显示器,射频识别(RFID)标签,化学/生物传感器等[2-4]。在有机薄膜晶体管中,载流子主要在栅介电层/有机半导体的界面处传输,所以栅介电层的质量对器件的性能有至关重要的影响[5],一个性能良好的器件需要具有低泄漏电流和高电容的栅介电层,使用SiO2或一些high-k金属氧化物作为介电层可以实现较高的电流开关比和迁移率[6-10],但是这样需要真空和高温条件来进行无机介电层的制备,提高了制造成本而且不适合在柔性塑料衬底上制备。有研究者提出通过配制聚合物溶液旋涂的方法制备聚合物栅介电层[11-14],但是所得的器件的漏电流普遍较高且阈值电压较高,这样增大了器件功耗并且电流开关比较低。
本文使用溶液法在室温下旋涂制备有机薄膜晶体管聚合物栅介电层,通过对介电层掺杂high-k金属氧化物纳米颗粒和表面修饰来提升介电层电容和降低泄漏电流,结合薄膜表征进一步研究介电层的改善对有机薄膜晶体管器件电学性能的影响,同时,还测试了器件在弯曲状态下的电学性能。……
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