有机场效应晶体管

摘要： 国家自然科学基金青年基金项目“基于大环共轭体系的有机场效应晶体管半导体材料的理论研究”,通过在三明治型卟啉酞菁类稀土配合物单元上连接不同性质和长度功能基团,例如冠醚、烷氧基、氰基、卤素等,在Marcus理论的基础上,研究分子的重组能,电子的射入势垒,分子间电荷转移过程中交换积分和分子的集聚状态对迁移率影响。

摘要： 有机场效应晶体管(Organic Field-Effect Transistors,OFETs)具有材料来源广、制作较为容易、各项性能良好等优点,具有光明的应用前景。其中尤为突出的一类合成材料就是本文要介绍的酰亚胺类小分子,这类小分子具有制备工艺简单、成本低廉而且性能优异的优点,并且还处于新兴阶段,有很巨大的研究和应用价值。近年来酰亚胺类小分子在OFETs方面的研究也取得了突破性进展,受到广泛关注。本文综述了近些年以酰亚胺类小分子为材料制备的OFETs的研究进展,阐述了OFETs的工作原理和一些应用方向。重点介绍了近年来以酰亚胺这类简单小分子制备的不同种类的OFETs及其各项性能,并对以酰亚胺类小分子为代表的n型OFETs的应用前景进行了展望,旨在对今后的相关研究提供参考。

摘要： 韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)研究团队成功开发出了世界上第一个纳米结构电子皮肤设备(有机场效应晶体管)。这种电子皮肤设备包含一个纳米网状结构,可长时间测量和处理生物信号,且不会让佩戴者感觉不适。这一成果标志着科学家们向电子皮肤设备集成系统迈进了一大步。相关研究刊发于最新一期《高级功能材料》杂志。电子皮肤是指贴在皮肤上的电子可穿戴设备,用于收集温度、心率、肌电图和血压等生物信号,并传输数据。为了使用实时医疗系统准确测量生理信号,需要一种能够连接到光滑且不断移动的皮肤表面的软性传感器。因此,目前大多数用于皮肤表面的电子设备都使用塑料和橡胶等表面平坦的基材制造而成。

摘要： 萘二酰亚胺(NDI)类化合物由于其较好的平面性和较强的接受电子能力,被广泛应用于有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池中(OSCs).然而,高迁移率的n型和双极性NDI类半导体材料较少.基于此,本文设计合成了核位硒杂环修饰的NDI衍生物,通过引入1,2-二硒苯和1,2-二硒萘基团,对其能级进行了有效的调控,获得了两个新型的窄带隙NDI衍生物.通过溶液旋涂法,制备了两种材料的底栅底接触场效应晶体管器件,二者在空气中都表现出n型半导体特性,退火温度为120°C时性能达到最优,分别为1×10-3cm2·V-1 ·s-1(4)和5× 10-3cm2·V-1 ·s-1(5).同时,通过原子力显微镜和X射线衍射对材料薄膜的退火过程进行了研究.

摘要： 有机小分子材料是由许多分子构成的聚集体,其性能既与单个分子的空间构型和电子特性有关,更与聚集体中分子的排列方式和分子间相互作用密切相关.在有机小分子材料中,聚集体的性质并不是组成它的单分子行为的简单线性叠加,而是经常呈现出聚集态的整体差异性响应特点,即:不同的聚集态分子排列引起截然不同的性能.因此,科学研究已逐渐由单分子研究迈向分子聚集态科学.随着人们对分子聚集态科学的关注,特别是对有机分子固态下的排列和堆积方式、分子间相互作用等方面的深入研究发现,通过不同策略对分子聚集态行为的有效调控,可以实现完全不同于单个分子特性的聚集态发光现象,包括发光强度、颜色、形式以及激发过程的差异.也可以通过分子聚集态的形貌和维度的调节,实现不同光电器件性能的调节和优化.本综述将分别介绍聚集态分子的排列方式对力致变色、室温磷光、力致发光和有机场效应晶体管等方面的重要影响,进一步阐述聚集态分子行为的重要性,同时,为有效调控聚集态分子的排列方式,有针对性地设计和开发优异性能的光电材料提供基础.

摘要： 有机场效应晶体管(organic field-effect transistor,OFET)因为其柔性和低成本制造的优势而获得关注.为进一步拓展OFET应用,进行OFET为基础的电路设计,对OFET器件的电学性能建模变得重要.本文引入EKV模型对OFET器件的电学性能进行精确的建模,实现了从耗尽区到饱和区的完整栅压范围电学特性描述,相对于传统模型更加准确.

摘要： 杂环修饰的萘二酰亚胺(NDI)类化合物由于其独特的光电性能被研究人员广泛关注,并应用于有机场效应晶体管(OFETs)、有机太阳能电池(OSCs)、传感器等领域.但是含有给受体单元的多元杂环萘二酰亚胺衍生物的合成并不容易,本文通过简单高效的方法设计合成了含有氮、硫原子、11共轭环的萘二酰亚胺衍生物,并通过紫外可见吸收光谱、循环伏安曲线和X射线衍射对其进行了物性研究.通过溶液旋涂法制备了该材料的底栅底接触场效应晶体管器件,其在空气中表现出p型半导体性能,当退火温度为140°C时性能达到最优,空穴迁移率为0.2cm2·V-1·s-1.

摘要： 二维分子晶体具有超薄、长程有序、无晶界和缺陷密度低等优点,是构建多种高性能光电器件的理想材料.实现二维分子晶体的低成本、大面积制备是二维分子晶体走向应用的关键.目前,人们开发了多种方法,在气相和液相中实现了二维分子晶体的可控制备,并揭示了这类二维有机体系独特的光电性能.本文综述了二维分子晶体的制备方法及其在有机场效应晶体管和光探测器等器件中的应用.

摘要： 环戊并二噻吩衍生物作为一类具有刚性平面的类芴骨架结构的分子,其光电材料衍生物由于具有带隙低、电导率高和良好的电荷传输性能等优点在塑料电子领域有着广泛的应用.同时由于其易于进行结构修饰,能够方便、快捷地引入各种功能基团,可拓展合成多种衍生物.依据环戊并二噻吩上噻吩S原子的位置不同,可以将其分为6种构造异构体.在这些构造异构体中,目前关于4H-环戊[2,1-b:3,4-b']二噻吩衍生物的研究报道较多.作者对4H-环戊[2,1-b:3,4-b']二噻吩衍生物的合成、性质及其在有机太阳能电池(OSCs)、有机场效应晶体管(OFETs)、有机发光二极管(OLEDs)等领域的研究进展进行了全面综述,并对其有机半导体的格子化学进行了展望.

摘要： 国家自然科学基金青年基金项目"基于大环共轭体系的有机场效应晶体管半导体材料的理论研究",通过在三明治型卟啉酞菁类稀土配合物单元上连接不同性质和长度功能基团,例如冠醚、烷氧基、氰基、卤素等,在Marcus理论的基础上,研究分子的重组能,电子的射入势垒,分子间电荷转移过程中交换积分和分子的集聚状态对迁移率影响。本项目研究开发了该类功能分子材料在场效应晶体管中的应用潜力,具有重要的理论和实际意义。

摘要： 本文通过在硅衬底上制备得到具有不同沟道长度的有机聚合物(DPPTTT)薄膜场效应晶体管器件,研究了沟道长度对有机场效应晶体管器件中的载流子浓度和阈值电压的影响.实验发现,当沟道长度降低到50Ⅳn时,器件的有效载流子迁移率最高,达到0.12cm2/Vs;同时观察到了随着沟道长度的降低,载流子迁移率与阈值电压都有增大的趋势,这与以往观察到由于接触电阻的作用导致的趋势相反(即所谓的短沟道效应).针对这种反常的现象,做了初步的探讨.这些研究内容将为更好地理解有机场效应晶体管的器件物理提高新的观点.

摘要： 为了扩展π-共轭和在有机场效应晶体管(OFETs)中得到更高的性能,通过引进一个呋喃π-桥进入主链,对一个现有的给体-受体聚合物进行了修改.聚合物中的呋喃桥对热、光学和电化学的性能的影响都得到系统的测试.对于含呋喃桥的聚合物来说,OFETs显示了一个意想不到的降低的空穴迁移率.理论计算表明在加入呋喃桥之后,聚合物的共面性变差,这是由于主链中修改后的相邻嵌段之间的原子相互作用.X射线和原子力显微镜的结果进一步证明,由于共面性降低,含呋喃的聚合物在薄膜中有着较为无序的分子内堆积.

摘要： 以P++硅为衬底,热生长SiO2为栅绝缘层,真空蒸发有机半导体材料并五苯作为有源层,射频磁控溅射金作为源、漏电极,成功制作了底接触式并五苯有机场效应晶体管(OFETs)。测试表明在源漏电压为70V时,器件的载流子迁移率μ为:0.31cm2/Vs。

摘要： 结合光晶体管和有机半导体的优势，制备了基于CuPc单晶微/纳米带有机场效应晶体管,通过光照强度和栅极电压以及源漏电压的控制可以实现快速响应的光电开关,显示了在有机光电子方面的应用前景.CuPc单晶微/纳米带光开关具有高的光响应速度.依据CuPc单晶微/纳米带光场效应晶体管,获得的最大光暗电流比为1.26×103.高的光暗电流比源于外加栅压下高的光生电子和空穴分离效率.CuPc单晶微/纳米带光开关和光场效应晶体管具有高的、空气稳定的光电性能,因此能被用于制备光绝缘体、转换器、反射光电传感器,以及光电逻辑电路,在有机光电子领域显示出很好的市场应用前景.

摘要： 本研究采用物理气相输运方法生长的钛菁锌微纳单晶,制备了以空气为绝缘层的有机场效应晶体管,并在室温条件下对不同浓度的硫化氢气体进行了气敏性能的研究.实验表明,以空气为绝缘层制备的钛菁锌微纳单晶场效应晶体管具有良好的稳定性,同时展现了对硫化氢气体的高灵敏度,在20ppm下响应高达3004％,是检测硫化氢气敏性能的良好有机半导体材料.最后,本研究检测了钛菁锌对包括硫化氢在内四种常见工业有毒气体的气敏选择性.优异的气敏性能主要源于空气绝缘层独特的结构设计.

摘要： 制备基于半导体层为并五苯用10nmMoO3修饰源漏电极的有机场效应晶体管(OFET).与未修饰电极的有机场效应晶体管相比较,有机场效应晶体管的性能有了很大的提高.迁移率和阈值电压分别是0.24cm2/Vs和6V.其性能的改善主要归咎于插入一层薄的金属氧化物MoO3改善了电极与有机半导体层之间的接触电阻,使得有机场效应晶体管的性能得到了很大的改善.

摘要： 用极性小分子N,N-二甲基甲酰胺作为活性物质制作液态有机场效应晶体管.在源-漏极间直流电压0.5V内,观察到伏特效应.通过直流栅电压的作用室温时产生负电阻效应.这种二维纳米振荡的意义在于有望实现有机半导体器件高阻态和低阻态间的转换.我们将这种现象归因于半导体异质结构的隧道共鸣.

摘要： 近年来,有机场效应晶体管因其广阔的应用前景越来越受到关注,在技术上获得了突飞猛进的发展,其性能已经可与非晶硅相比.本文在有机场效应管的有机半导体材料,以及制备技术方面作了概述,并扼要介绍了有机场效应晶体管的应用和发展前景.

摘要： 近些年来,有机薄膜晶体管得到了广泛的研究.其中,在晶体管界面处引入单分子自组装层更是人们常用的改善有机晶体管性能的方法.但是,单分子自组装层对于沟道载流子传输以及有机半导体表面态密度的影响,并未有人研究过,而这对于研究单分子层对于器件性能的影响至关重要.因此,本文在理论上分析了偶极层对于有机半导体态密度分布以及载流子传输的影响,提出了一个包含偶极层的跳跃传输模型.基于这个模型,偶极层改变了每个定域态的能量,从而进一步增加了能量失序,拓宽了状态密度分布的定域态,但是并不影响态密度分布的分布中心.通过理论模拟以及相关实验数据的比较,在器件性能方面,随着单分子层偶极矩的增加,薄膜晶体管的迁移率以及亚阈值摆幅特性也都随之下降.

摘要： 近些年来,有机薄膜晶体管得到了广泛的研究.其中,在晶体管界面处引入单分子自组装层更是人们常用的改善有机晶体管性能的方法.但是,单分子自组装层对于沟道载流子传输以及有机半导体表面态密度的影响,并未有人研究过,而这对于研究单分子层对于器件性能的影响至关重要.因此,本文在理论上分析了偶极层对于有机半导体态密度分布以及载流子传输的影响,提出了一个包含偶极层的跳跃传输模型.基于这个模型,偶极层改变了每个定域态的能量,从而进一步增加了能量失序,拓宽了状态密度分布的定域态,但是并不影响态密度分布的分布中心.通过理论模拟以及相关实验数据的比较,在器件性能方面,随着单分子层偶极矩的增加,薄膜晶体管的迁移率以及亚阈值摆幅特性也都随之下降.

摘要： 提供一种垂直鳍式场效应晶体管(100)。垂直鳍式场效应晶体管具有：半导体鳍(14)；n掺杂源极区(30)；n掺杂漂移区(10)；在所述半导体鳍(14)中垂直地在所述源极区(30)与所述漂移区(10)之间布置的n掺杂沟道区；与所述沟道区水平相邻的至少一个栅极区(24)；栅极电介质(32)，所述栅极电介质使所述栅极区(24)与所述沟道区电绝缘，其中，所述栅极电介质(32)与所述沟道区之间的界面具有负界面电荷；p掺杂栅极屏蔽区，所述栅极屏蔽区如此布置在所述栅极区(24)下方，使得在垂直投影的情况下，所述栅极屏蔽区位于由所述栅极电介质(32)限界的面积内；源极接触部(28)，所述源极接触部与所述源极区(30)导电连接；以及在所述栅极区(24)与所述n掺杂栅极屏蔽区之间的导电区(18，20)；其中，所述p掺杂栅极屏蔽区借助所述导电区(18，20)与所述源极接触部(28)导电连接。

摘要： 一种异质结构场效应晶体管(HFET)，可以包括由第一半导体材料制成的第一层(3)和由第二半导体材料制成的第二层(4)。在第一层和第二层相互接触之处可以提供界面(8)，沿着所述界面(8)，二维电子气(2DEG)(9)被形成在与该界面直接相邻的第一层的一部分中。晶体管还进一步包括：栅极结构(6)，其用于控制沟道的电导；衬底层(1)，其由衬底半导体材料制成；以及电介质层(2)，其将第一层与衬底层分隔开。接触(7)可以包括在衬底层和第一层之间的电连接(70)。电连接可以包括穿过电介质层的通道(22)，所述通道填充有与第一层电连接的导电材料。

摘要： 本案涉及鳍式场效应晶体管存储单元(200)，鳍式场效应晶体管存储单元配置及制造鳍式场效应晶体管存储单元的方法。所述鳍式场效应晶体管存储单元包含一第一(201)与第二(202)源极/漏极区域以及一栅极区域。鳍式场效应晶体管存储单元更包含围绕在所述第一及第二源极/漏极区域间的沟道区域的一半导体鳍状物(204)。而第一电荷储存层(207，208)，则至少设于所述栅极区域的一部分中。字符线区域(205，206)则排列在所述电荷储存层的至少一区段中。所述电荷储存层乃经过设计，因此可藉由对所述鳍式场效应晶体管存储单元施加预定电位而选择性地将电荷载子导入所述电荷储存层或将电荷载子自所述电荷储存层移除。

摘要： 本发明涉及制备垂直有机场效应晶体管的方法及垂直有机场效应晶体管。更具体而言，本发明涉及一种制备垂直有机场效应晶体管的方法，其中具有层配置的垂直有机场效应晶体管被制备在衬底上，所述层配置包含晶体管电极、电绝缘层(25；34)和有机半导体层(28)，晶体管电极也就是第一电极(23；24)、第二电极(23；24)和第三电极(32)。另外，本发明还提供了一种垂直有机场效应晶体管，其包含衬底(21)上的具有晶体管电极的层配置。

摘要： 本公开内容涉及制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括如下步骤：在基底上设置栅电极(1)和分配给栅电极(1)的用于电绝缘的栅绝缘体(2)，在所述栅绝缘体(2)上沉积第一有机半导体层(3)，生成第一电极(4)和分配给第一电极(4)的用于电绝缘的电极绝缘体(5)，在第一有机半导体层(3)和电极绝缘体(5)上沉积第二有机半导体层(6)，以及生成第二电极(7)，其中所述方法还包括以下步骤中的至少一个：在生成第一电极(4)和电极绝缘体(5)之前在第一有机半导体层(3)上生成第一掺杂材料层(13)使得电极绝缘体(5)与第一电极(4)至少部分地生成在第一掺杂材料层(13)上，并且在生成第二电极(7)之前在第二有机半导体层(6)上生成第二掺杂材料层(14)使得第二电极(7)至少部分地生成在第二掺杂材料层(14)上。此外，提供了一种有机场效应晶体管。

摘要： 公开一种制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：在基底上设置栅电极(1)和分配给所述栅电极(1)以电绝缘的栅极绝缘层(2)，在所述栅极绝缘层(2)上沉积第一有机半导体层(3)，在所述第一有机半导体层(3)上产生第一电极(4)和分配给所述第一电极(4)以电绝缘的电极绝缘层(5)，在所述第一有机半导体层(3)和所述电极绝缘层(5)上沉积第二有机半导体层(6)，和在所述第二有机半导体层(6)上产生第二电极(7)，其中在所述第一有机半导体层(3)上产生所述第一电极(4)和所述电极绝缘层(5)的所述步骤和在所述第二有机半导体层(6)上产生所述第二电极(7)的所述步骤中的至少一个包括分别在所述第一和第二有机半导体层(3、6)上光刻结构化的步骤。另外，提供一种有机场效应晶体管和一种电子开关装置。

摘要： 本发明公开了一种有机场效应晶体管半导体层P型掺杂方法及制备的有机场效应晶体管，将2,3,5,6‑四氟‑7,7',8,8'‑四氰二甲基对苯醌(F4‑TCNQ)溶于所述有机半导体层的正交溶剂，作为P型掺杂剂，并在空气氛围中将其旋涂于已经旋涂好的有机半导体层薄膜上，通过快速热退火激活掺杂，从而改善电荷输运中跳跃传输和库仑陷阱引发的问题，以此降低阈值电压，提高开关比。对于P型场效应晶体管来说，该P型掺杂增强了空穴输运，有效提高了饱和电流，并且抑制了电子输运，使得晶体管关闭时功耗降低。该掺杂方法基于溶液法操作，工艺简单，制备成本低，可适用于大规模的成产，对柔性、可便携电子设备的应用有很好的前景。

摘要： 本发明涉及制备垂直有机场效应晶体管的方法及垂直有机场效应晶体管。更具体而言，本发明涉及一种制备垂直有机场效应晶体管的方法，其中具有层配置的垂直有机场效应晶体管被制备在衬底上，所述层配置包含晶体管电极、电绝缘层(25；34)和有机半导体层(28)，晶体管电极也就是第一电极(23；24)、第二电极(23；24)和第三电极(32)。另外，本发明还提供了一种垂直有机场效应晶体管，其包含衬底(21)上的具有晶体管电极的层配置。

摘要： 本公开内容涉及制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括如下步骤：在基底上设置栅电极(1)和分配给栅电极(1)的用于电绝缘的栅绝缘体(2)，在所述栅绝缘体(2)上沉积第一有机半导体层(3)，生成第一电极(4)和分配给第一电极(4)的用于电绝缘的电极绝缘体(5)，在第一有机半导体层(3)和电极绝缘体(5)上沉积第二有机半导体层(6)，以及生成第二电极(7)，其中所述方法还包括以下步骤中的至少一个：在生成第一电极(4)和电极绝缘体(5)之前在第一有机半导体层(3)上生成第一掺杂材料层(13)使得电极绝缘体(5)与第一电极(4)至少部分地生成在第一掺杂材料层(13)上，并且在生成第二电极(7)之前在第二有机半导体层(6)上生成第二掺杂材料层(14)使得第二电极(7)至少部分地生成在第二掺杂材料层(14)上。此外，提供了一种有机场效应晶体管。

摘要： 公开一种制造有机场效应晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：在基底上设置栅电极(1)和分配给所述栅电极(1)以电绝缘的栅极绝缘层(2)，在所述栅极绝缘层(2)上沉积第一有机半导体层(3)，在所述第一有机半导体层(3)上产生第一电极(4)和分配给所述第一电极(4)以电绝缘的电极绝缘层(5)，在所述第一有机半导体层(3)和所述电极绝缘层(5)上沉积第二有机半导体层(6)，和在所述第二有机半导体层(6)上产生第二电极(7)，其中在所述第一有机半导体层(3)上产生所述第一电极(4)和所述电极绝缘层(5)的所述步骤和在所述第二有机半导体层(6)上产生所述第二电极(7)的所述步骤中的至少一个包括分别在所述第一和第二有机半导体层(3、6)上光刻结构化的步骤。另外，提供一种有机场效应晶体管和一种电子开关装置。