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化学所在低成本有机场效应晶体管研究方面取得新进展
2008-06-05 | 编辑:clone | 【 】【打印】【关闭

在国家自然科学基金委、科技部和中科院的大力支持下,化学所有机固体院重点实验室的研究人员在有机场效应晶体管的研究方面又取得新进展,有关研究成果发表在近期的Adv. Mater. (2008, 20, 12861290)上。

近年来,有机场效应晶体管由于在大面积、柔性化和低成本有源矩阵显示、射频标签等方面的潜在应用前景而备受学术界和工业界的关注,并取得了长足的发展。目前高性能有机场效应晶体管的性能已基本达到了实用化的要求。相对于无机场效应晶体管器件,有机场效应晶体管具有低成本和柔韧性的独特优势。最大程度降低有机场效应晶体管的成本是关系到有机场效应晶体管应用前景的重要问题之一。

在此前的研究报道中,该实验室的研究人员发展了铜和银修饰方法来代替金作为有机场效应的源漏电极并得到了高性能器件(J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16418),之后通过纳米结构电极的构筑,研究了电极形貌与器件性能的关系(Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 2302. 封面)。近期,该实验室在低成本高性能有机场效应晶体管的研究方面又取得新进展,他们利用低功函数的铜为源漏电极制备了高性能的上电极结构的有机场效应晶体管,有关研究结果已申请了中国发明专利并发表在《advanced materials》杂志上

对于有机光电器件,电极的功函和有机半导体的能级决定了载流子的注入,并很大程度上影响器件的性能。金电极能够和大多数p型有机半导体形成良好的接触,从而被广泛用作p型有机场效应晶体管的源漏电极。通过系统的实验设计和器件表征发现,铜电极在蒸镀或是空气中储存的过程中会形成少量的铜的氧化物,这有利于降低载流子注入的势垒和提高器件的性能。此外,良好的电极/半导体接触也是铜上电极器件具有高性能的原因。这一研究为有机场效应晶体管的实用化奠定了良好的基础。

 

几种不同金属上电极结构的并五苯有机场效应晶体管的器件示意图和性能曲线

有机固体院重点实验室

200865

 

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