研究目的
研究弱分子掺杂剂在提升溶液法制备有机场效应晶体管(OFETs)性能中的作用。
研究成果
研究表明,弱掺杂剂TFP和OFN能通过电荷转移相互作用及改善薄膜结晶度,有效提升溶液法制备的有机场效应晶体管性能。这为开发具有良好溶解性和混溶性的有机电子新型掺杂剂提供了新途径。
研究不足
该研究聚焦于弱掺杂剂对特定有机半导体(TIPS和P3HT)的影响。未深入探究这些发现对其他有机半导体的普适性以及掺杂型OFET的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用氟化化合物TFP和OFN作为TIPS-戊烯(TIPS)和聚(3-己基噻吩)(P3HT)的弱掺杂剂,以探究其对有机场效应晶体管(OFET)性能的影响。研究方法包括紫外-可见-近红外吸收光谱、傅里叶变换红外光谱分析、紫外光电子能谱(UPS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)以及OFET的制备与表征。
2:样本选择与数据来源:
以TIPS和P3HT作为有机半导体,TFP和OFN作为掺杂剂。样品通过在氯仿中按不同质量比混合半导体与掺杂剂制备而成。
3:实验设备与材料清单:
设备包括紫外-可见-近红外Lambda 950分光光度计、Cypher S原子力显微镜、D8/max 2500 X射线衍射仪、Spectrum GX傅里叶变换红外光谱仪、KRATOS Axis Ultra DLD紫外光电子能谱仪,以及用于OFET表征的Keithley 4200 SCS半导体参数分析仪。
4:实验步骤与操作流程:
通过旋涂法将未掺杂与掺杂半导体的溶液制备于OTS修饰的SiO2/Si基底上形成薄膜。OFET器件采用顶接触结构,源漏电极通过掩模蒸镀制备。电学特性在洁净屏蔽箱内室温条件下测得。
5:数据分析方法:
迁移率根据OFET特性曲线的饱和区计算得出。接触电阻采用传输线法提取。陷阱密度通过OFET亚阈值摆幅推导获得。
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UV–vis–NIR Lambda 950
Lambda 950
PerkinElmer
Collecting UV–vis–NIR absorption spectra
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AFM Cypher S
Cypher S
Oxford Instruments
Obtaining AFM images
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D8/max 2500 XRD
D8/max 2500
Bruker
Performing XRD measurements
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Spectrum GX FTIR Spectrometer
Spectrum GX
PerkinElmer
Conducting FTIR measurements
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KRATOS Axis Ultra DLD spectrometer
Axis Ultra DLD
KRATOS
Performing UPS measurements
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Keithley 4200 SCS semiconductor parameter analyzer
4200 SCS
Keithley
Recording I–V characteristics of OFETs
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