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基于表面等离子共振效应的有机光敏晶体管

         
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摘要

通过原位制备金纳米颗粒,利用表面等离子共振效应,在金纳米颗粒表面旋涂无可见光响应的聚合物获得了同时具有高迁移率(0.12 cm2·V-1·s-1)和高响应度(11.6 A/W)的有机光敏晶体管.金纳米颗粒表面的化学修饰对提高器件性能起到关键作用.基于表面等离子共振效应建立了一种利用无可见光响应(或弱可见光响应)有机半导体获得高性能有机光敏晶体管的方法.%Photoresponsive organic field-effect transistors( PhotOFET) require materials with high mobility, high absorbance and high exciton dissociation efficiency. Although great efforts have been made to realize high performance PhotOFET using various organic small molecules and polymeric semiconductors, both the responsivity and mobility were still low based on pristine materials. In this work, gold nanoparticles( Au NPs) were incorporated into the semiconductor layer of OFET. Owing to the surface plasmon effect of the Au NPs, the absorbance of the semiconductor could be greatly increased and high-performance PhotOFET were realized. Au NPs were prepared in situ on the substrates and used to fabricate PhotOFET directly. By utilizing the sur-face plasmon resonance effect of the Au NPs, high performance PhotOFET with a mobility of 0.12 cm2·V-1· s-1 and a responsivity of 11.6 A/W was obtained based on the materials without photoresponse in the visible spectrum. The surface chemical modification of gold nanoparticles with alkane thiol played a key role in improving the device performance. The device structure proposed here, i. e. the incorporation of Au NPs into the semiconductor layer of OFETs, provided an effective method for the construction of high performance PhotOFET based on common organic semiconductors.

著录项

  • 来源
    《高等学校化学学报》 |2018年第1期|102-108|共7页
  • 作者

    张婵婵; 张方辉; 丁磊; 倪振杰; 江浪; 董焕丽; 张小涛; 李荣金; 胡文平;

  • 作者单位

    陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西省平板显示技术工程研究中心,西安710021;

    天津大学理学院化学系,天津市分子光电科学重点实验室,天津300072;

    陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西省平板显示技术工程研究中心,西安710021;

    陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西省平板显示技术工程研究中心,西安710021;

    中国科学院化学研究所,北京分子科学国家实验室有机固体研究室,北京100190;

    中国科学院化学研究所,北京分子科学国家实验室有机固体研究室,北京100190;

    中国科学院化学研究所,北京分子科学国家实验室有机固体研究室,北京100190;

    天津大学理学院化学系,天津市分子光电科学重点实验室,天津300072;

    天津大学理学院化学系,天津市分子光电科学重点实验室,天津300072;

    天津大学理学院化学系,天津市分子光电科学重点实验室,天津300072;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 半导体化学;
  • 关键词

    金纳米颗粒; 表面等离子共振; 有机光敏晶体管; 光响应;

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