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基于混合双层栅极介电材料的有机薄膜晶体管

DOI：10.1007/s12034-018-1689-9 期刊：Bulletin of Materials Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 有机薄膜晶体管（OTFTs）是柔性、低成本电子系统的关键构建?？?。它们为硅基电子器件提供了具有成本与柔韧性优势的可行替代方案。然而高工作电压、低开关速度、高漏电流及可靠性等问题仍待突破。OTFT整体性能取决于有机半导体与栅极介电层的界面特性。本文综述了OTFT介电层材料的选择现状与发展趋势：首先简要分析OTFT性能参数与介电层的关联性，随后系统介绍高k无机材料、有机材料、表面涂层无机物及纳米复合材料等各类介电材料，并详细探讨其优缺点。最新研究进展聚焦自组装单分子层（SAMs）、混合双层结构及纳米复合材料——基于SAM的OTFT虽具多重优势但阈值电压偏移问题突出；纳米复合材料作为新兴介电材料兼具溶液加工特性与高介电常数优势但存在表面粗糙缺陷；而以无机介电层为基底、覆盖薄聚合物层的混合双层结构在改善表面特性方面表现卓越。因此我们认为，混合双层栅极介电材料将在提升OTFT性能方面发挥关键作用。
作者： BABU RAVI TEJA KARRI，NAVNEET GUPTA
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研究概述 实验方案

研究目的

回顾有机薄膜晶体管（OTFTs）介电层材料选择的现状与趋势，重点关注通过高k无机物、有机物、自组装单分子层、混合双层及纳米复合材料等实现性能提升的方案。

研究成果

混合双层栅介质（由无机高k材料与薄聚合物层复合而成）被提出作为提升有机场效应晶体管性能的关键方案，其通过结合高电容特性与优良表面性质实现这一目标。未来研究应聚焦于材料兼容性、沉积工艺优化及器件结构改良，以提升器件可靠性并降低工作电压。

研究不足

该论文是一篇综述，未提供原始实验数据，因此未明确技术或应用限制。文中讨论了OTFT技术的一般性挑战，如高工作电压、低迁移率、迟滞效应和可靠性问题，但未阐述所评述研究的具体局限性。

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