具有低电压、低“迟滞效应”的C60薄膜晶体管

以C60为激活层,同时以聚合物/高K氧化物双绝缘层结构研制了N型有机场效应晶体管。结果表明,采用这种双层结构的绝缘层能够很好的将Ta2O5和PMMA的优点结合在一起,即既利用了Ta2O5的高介电常数又利用了PMMA与半导体层良好的界面接触特性。与采用单一Ta2O5或这PMMA绝缘层的器件相比,这种具有双层结构的器件性能大幅提升。最终研制了能够在10V低电压下正常工作的C60晶体管,其场效应迁移率、阈值电压和开关电流比分别为0.26 cm2/Vs, 3.2V和8.31×104。同时,利用修饰绝缘层PMMA的疏水性大大降低了这种具有双层结构的N型有机晶体管的“迟滞效应”,从而让器件工作时有较好的稳定性。     

非对称绝缘层无机EL显示器件的研究

非对称绝缘层无机EL显示器件是一种新颖的器件结构。成功制备了一批ZnS：Mn器件,其下介质层为厚100-200nm的SrTiO3（ST）或Ba0．5Sr0．5TiO3（BST）或Ta2O5薄膜,上介质层为厚600～1100nm的Ta2O5或ST／Ta2O5或HfO2／Ta2O5／Al2O3薄膜。发现以ST／Ta2O5为上介质层的器件具有适当的阈值电压、较高的L50和较陡的L—V曲线,以HfO2／Ta2O5／Al2O3为上介质层的器件具有较高的可靠性。     

绝缘层/有源层界面修饰及对有机薄膜晶体管性能的影响

制备了具有修饰层的有机薄膜场效应晶体管,采用高掺杂Si作为栅极,传统的无机绝缘材料SiO2作为栅绝缘层,有机绝缘材料PMMA或OTS作为修饰层,CuPc作为有源层,Au作为源、漏极.测试结果表明,采用经过修饰的栅绝缘层SiO2/OTS和SiO2/PMMA的两种器件的开关电流比最高可达8×104,迁移率最高为1.22×10-3cm2/(V·s),而漏电流仅为10-10A,总体性能优于单层SiO2器件.     

绝缘层/有源层界面修饰及对有机薄膜晶体管性能的影响

制备了具有修饰层的有机薄膜场效应晶体管,采用高掺杂Si作为栅极,传统的无机绝缘材料SiO2作为栅绝缘层,有机绝缘材料PMMA或OTS作为修饰层,CuPc作为有源层,Au作为源、漏极.测试结果表明,采用经过修饰的栅绝缘层SiO2/OTS和SiO2/PMMA的两种器件的开关电流比最高可达8×104,迁移率最高为1.22×10-3cm2/(V·s),而漏电流仅为10-10A,总体性能优于单层SiO2器件.     

基于聚合物电介质的并五苯场效应晶体管

采用顶接触结构分别在SiO2、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)绝缘层上制备了以并五苯为有源层的两种有机场效应晶体管(OFET),其中SiO2绝缘层采用热生长法制备,PMMA绝缘层采用溶液旋涂法制备。与常规基于无机绝缘层的器件相比,采用聚合物为绝缘层后,不但器件的制作工艺简化和成本降低,而且器件性能大幅提高,经测试,器件的迁移率提到0.153cm2/Vs,而阈值电压降低6V。采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等对器件性能提高的原因进行了详细分析。     

具有双绝缘层的有机薄膜晶体管

为了提高SiO2单绝缘层器件的性能,在SiO2绝缘层的表面用旋涂的方法制备一层大约50 nm厚度的PMMA.实验结果表明用无机/有机双绝缘层可以有效的提高器件的性能同时降低器件的漏电流.计算出了载流子迁移率和开关电流比,基于PMMA/SiO2双绝缘层器件的载流子迁移率和开关电流比分别是4.0×10-3cm2/Vs和104.     

以Ta2O5为电子加速层的MEH-PPV的发光

以Ta2O5为加速层,制备了结构为ITO/Ta2O5/MEH-PPV/Ta2O5/Al的电致发光(EL)器件.通过对器件的EL特性、发光波形随驱动电压变化关系等的研究发现,器件的发光性质和发光机理与固态类阴极射线发光现象一致.研究结果表明,固态类阴极射线发光是一种普遍现象,用具有加速电子能力的Ta2O5作为加速层的EL...     

薄膜绝缘层对陶瓷厚膜电致发光显示器件的影响

采用丝网印刷技术，在Al2O3陶瓷板上印刷、高温烧结内电极及绝缘层制备出陶瓷厚膜基板，进而制备了新型厚膜电致发光显示器（TDEL），整个器件结构为陶瓷基板／内电极／厚膜绝缘层／发光层／薄膜绝缘层／ITO透明电极。对用不同薄膜绝缘材料制备的显示器件的特性进行测试、比较、分析，结果表明薄膜绝缘介质层对器件的阈值电压、发光亮度均有一定的影响，以复合绝缘层的性能最优。最后对器件的衰减特性进行了初步分析。     

高掺铒硅基氧化钽脊形光波导

首次提出了采用Er-Ta共溅、高温退火的方法,在硅基二氧化硅表面制备高掺铒氧化钽（Er:Ta2O5）薄膜。利用棱镜耦合仪分析了铒掺杂浓度对Er:Ta2O5薄膜的折射率的影响,结果表明:Er:Ta2O5薄膜的折射率随着Er掺杂浓度的增加而略微降低,且所制备的薄膜没有明显的各向异性。在此基础上,成功制备出Er掺杂浓度分别为0、2.5、5、7.5 mol%的硅基Er:Ta2O5脊形波导,波导在1 550 nm波段可实现单模传输,通过截断法得到波导在1 600 nm波长处的传输损耗分别为0.6、1.1、2.5、5.0 dB/cm。在所制备的Er:Ta2O5薄膜中,尽管没有发现Er2O3结晶析出,但薄膜中的Er3+会影响Ta2O5晶体的结晶程度,进而增加波导的传输损耗。最终文中制备的掺杂浓度为2.5 mol%的硅基Er:Ta2O5脊形波导通过980 nm激光泵浦,在1 531 nm信号波长下达到了3.1 dB/cm的净增益。     

聚合物栅绝缘层厚度对并五苯有机场效应管性能的影响

采用不同厚度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为栅绝缘层,制备了并五苯有机场效应晶体管(OFET)。测量了不同厚度的PMMA的介电特性,并详细分析了栅绝缘层厚度对器件性能的影响。其中,采用260nm厚的PMMA栅绝缘层的OFET具有比采用其它厚度的器件更优越的性能,其场效应迁移率、阈值电压与开关电流比分别达到3.39×10-3 cm2/Vs、-19V和103。     

Low voltage n-type OFET based on double insulators

A top contact n-type organic field-effect transistor with low operating voltage was fabricated by employing Ta2O5/PMMA as the double insulators and PTCDI-Cl2 as the semiconductor active layer. The Ta2O5 layer was prepared by using simple economical anodization technique and the PMMA layer was prepared by using the spin-coating method. Compared with the OFET with single Ta2O5 insulator, the device with double insulators shows obviously better electrical performance. It has a field effect electron mobility of 0.063 cm^2/Vs, an on/off ratio of 1.7 × 10^4 and a threshold voltage of 2.3 V.     

Flexible AM OLED panel driven by bottom-contact OTFTs

Active matrix organic-light-emitting-diode (AM OLED) panels, driven by organic thin-film transistors (OTFT), have been successfully fabricated on a flexible plastic substrate. The pixel circuit consists of two bottom-contact pentacene OTFTs working as switching and driving transistors. The panel has 16 /spl times/ 16 pixels, each of which have an OLED using a phosphorescent material with an emission efficiency of 30 cd/A. A tantalum oxide (Ta/sub 2/O/sub 5/) film with a dielectric constant of 24, prepared by the anodization of Tantalum (Ta), was used as the gate insulator of the OTFTs. The passivation layer on the OTFTs was formed by a layer of silicon dioxide (SiO/sub 2/) and two layers of polyvinyl alcohol. Using OTFTs with a Ta/sub 2/O/sub 5/ gate insulator, the authors have realized a flexible active matrix OLED panel driven with a low voltage of -12 V.     

A low voltage and small hysteresis C_(60) thin film transistor

Organic thin film transistors with C_(60) as an n-type semiconductor have been fabricated.A tantalum pentoxide(Ta_2O_5)/poly-methylmethacrylate(PMMA) double-layer structured gate dielectric was used.The Ta_2O_5 layer was prepared by using a simple solution-based and economical anodization technique.Our results demonstrate that double gate insulators can combine the advantage of Ta_2O_5 with high dielectric constant and polymer insulator for a better interface with the organic semiconductor.The performanc...     

MIM薄膜二极管Ta_2O_5绝缘膜的AFM分析及其I-V特性研究

制备了一种用于有源矩阵液晶显示的Ｔａ－Ｔａ２Ｏ５－Ｔａ 结构ＭＩＭ 薄膜二极管。其中,作为介质层的Ｔａ２Ｏ５ 膜由不同成膜技术得到。采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对Ｔａ２Ｏ５ 膜进行了表面形貌分析,并对其ＭＩＭ 二极管的伏安特性进行了测试与比较。结果表明,用溅射／阳极氧化二步法制备的Ｔａ２Ｏ５ 膜作绝缘层的ＭＩＭ 二极管,其Ｉ－Ｖ特性的非线性系数β＝ ２５,远高于阳极氧化法及溅射法所得Ｔａ２Ｏ５ 膜的ＭＩＭ 二极管的非线性系数（β＝ ９和５）,电流通断比（１０５）分别较阳极氧化法及溅射法工艺制备的ＭＩＭ－ＴＦＤ高１和３ 个数量级,且其伏安特性的对称性也较好     

Organic thin film transistors with PMMA modified insulator

A double insulation layer structure organic thin films transistor (OTFT) was investigated for improving the performance of the SiO2 gate insulator. A 50 nm PMMA layer was coated on top of the SiO2 gate insulator as the organic insulator layer. The results demonstrated that using inorganic/organic compound insulator as the gate dielectric layer is an effective method to fabricate OTFTs with improved electric characteristics and decreased leakage current. Electrical parameters of carrier mobility and on/off ratio were calculated. OTFT based on Si substrate with a field-effect mobility of 4.0 × 10-3cm2/Vs and on/off ratio of 104 was obtained.     

热处理对MIM薄膜二极管中Ta2O5 膜表面形貌的影响

采用了一种较为新颖的真空热处理和大气气氛下热处理相结合的热处理工艺，并应用到两种以反应溅射工艺为基础制备出的多层Ta2O5膜样品的后处理上。AFM结果显示，经过真空和大气热处理之后，两种Ta2O5膜样品的表面平整度均得到了较大改善，反映出膜内部结构的致密性也得到了较大提高，这将一定程度改善以该膜为绝缘层的MIM-TFD的漏电流和耐击穿电压等电性能。此外，其中的大气热处理工艺所需要的设备和操作程序非常简单，成本较低，这也为MIM—TFD的后期处理工艺提供了一条新的途径。     

多层介质膜MIM薄膜二极管的I-V特性研究

制备了一种用于有源矩阵液晶显示的具有对称结构、较好 I-V特性对称性和较高电流通断比的 MIM薄膜二极管。采用了基于反应溅射的多层膜工艺制备其 Ta2 O5绝缘层。采用原子力显微镜 (AFM)对 Ta2 O5膜进行了表面分析 ,并对 MIM薄膜二极管的 I-V特性进行了测试。AFM分析结果表明 ,电子束蒸发 /反应溅射 /电子束蒸发法工艺制备的绝缘膜表面平整 ,膜层较致密 ;I-V特性测试结果显示 ,MIM-TFD的电流通断比约为 1 0 5,I-V特性曲线的非线性系数为 1 0 ,左右阈值电压分别为 6.3 V和 5 .8V,具有良好的对称性。该 MIM薄膜二极管的性能可以满足有源矩阵液晶显示的要求     

用于有源矩阵液晶显示的Ta-Ta2O5-Ta MIM薄膜二极管

本文介绍了一种用于有源矩阵液晶显示、具有对称结构的ＭＩＭ薄膜二极管,其中Ｔａ２Ｏ５膜采用溅射／阳极氧化两步法制成。实验结果表明,用此法制备的氧化钽膜作绝缘层的ＭＩＭ二极管,具有良好的开关特性,较大的通断比和较好的伏安特性对称性