研究目的
研究栅极介电材料表面改性与热退火对有机场效应晶体管(OFETs)电学性能的影响。
研究成果
研究表明,栅极介电材料的表面改性和热退火处理会显著影响有机场效应晶体管(OFETs)的电学性能。较低表面能(CF3和CH3情况)可提升PDQDB薄膜的结晶度和μFET值,而较高表面能(NH2、SH和Cl情况)则产生相反效果。该发现表明,通过设计栅极介电材料来优化有机半导体的结晶特性和形貌特征,对实现高性能OFETs至关重要。
研究不足
该研究的局限性在于仅使用了特定的聚合物半导体(PDQDB)以及测试了有限范围的表面官能团。其他聚合物半导体或更多种类的表面官能团的影响尚未被探究。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了具有不同端基官能团(CF3、CH3、NH2、SH和Cl)的能量可控介电表面,并对PDQDB半导体薄膜进行热退火处理。
2:CHNHSH和Cl)的能量可控介电表面,并对PDQDB半导体薄膜进行热退火处理。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:以PDQDB为聚合物半导体材料,其薄膜制备于SAM修饰的SiO2栅介电层上。
3:实验设备与材料清单:
设备包括差示扫描量热仪(DSC1/梅特勒-托利多)、接触角分析仪(Phoenix 300A,SEO公司)、掠入射X射线衍射(GIXD)、原子力显微镜(AFM,数字仪器Multimode)以及惠普HP4156A半导体参数分析仪。材料包括多种硅烷SAMs和PDQDB。
4:实验流程与操作步骤:
将PDQDB薄膜旋涂于SAM修饰的介电表面,经热退火后表征其结晶特性和电学性能。
5:数据分析方法:
通过接触角测量计算表面能,并分析OFETs的电学特性以提取场效应迁移率(μFET)。
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获取完整内容-
Differential Scanning Calorimeter
DSC1
Mettler Toledo
Determining the thermal properties of the PDQDB polymer semiconductor.
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Contact-Angle Analyzer
Phoenix 300A
SEO Co., Inc.
Measuring the surface energies of the various SAM-modified SiO2 dielectrics.
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Atomic Force Microscopy
Digital Instruments Multimode
Confirming the PDQDB film topographies.
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Semiconductor Parameter Analyzer
HP4156A
Hewlett Packard
Observing the electrical characteristics of the OFETs.
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