易于集成的有机薄膜场效应晶体管的制备

用有机半导体并五苯作为有源层,聚四氟乙烯作为绝缘层,采用全蒸镀方式在真空室一次性制备了正装结构的有机薄膜场效应晶体管(OTFT)。薄的有机绝缘层使得器件工作在低电压下,有机薄膜场效应晶体管易于与显示像素(有机发光二极管(OLED))集成在同一个透明的刚性或者柔性衬底上。研究了有机薄膜场效应晶体管的源漏接触电阻和沟道电阻对器件性能的影响,结果表明接触电阻是影响器件性能的主要因素。在透明的玻璃衬底上实现了有机薄膜场效应晶体管对同一衬底上100μm×200μm红色有机发光二极管的驱动。     

基于有机硅栅绝缘层的制备工艺对OTFT性能的影响

基于聚合物绝缘材料和半导体材料,采用溶液法旋涂工艺制作了有机薄膜晶体管(OTFT),通过尝试不同旋涂速度、表面预处理、退火温度等条件来优化聚合物绝缘材料的制备工艺参数,获得了良好的绝缘性的聚合物绝缘材料和器件特性。结果表明,绝缘层旋涂速度过快、表面用氧等离子体处理时间过长和退火温度过低都会降低有机栅极绝缘层(OGI)的绝缘性和OTFT的器件特性。采用硅氧烷材料作为聚合物栅极绝缘层,其溶液由硅氧烷单体和溶剂加丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)混合而成。OGI的旋涂速度为1 200r/min,退火温度为140℃,在旋涂有机半导体材料之前,需在退火之后的硅氧烷表面进行短暂的氧离子灰化反应。得到的有机薄膜晶体管迁移率约为0.4cm2·V-1·s-1,亚阈值摆幅降至约1.2V/dec,开关比大于104,并且当外加电场为1MV/cm时,漏电流密度低于1.4×10-6 A/cm2(Vds=-40V)。     

有机薄膜晶体管(OTFT)的研究进展

有机薄膜晶体管(organic thin film transistor,OTFT)具有工艺简单、成本低及柔韧性良好等优点,成为下一代显示技术的研究焦点.本文综述了有机薄膜晶体管的研究现状和未来的发展趋势,比较了采用不同材料的OTFT器件的性能,总结了影响OTFT性能的两大主要因素,即栅极绝缘层与有机有源层之间的界面特性和有机有源层与源/漏电极之间欧姆接触电阻的大小,并详细综述了改善OTFT性能的最新方法和研究成果.     

基于双绝缘层低电压n-型OFET的研制

采用顶接触结构研制了以Ta2O5/PMMA为绝缘层,有机材料PTCDI-C12为有源层的低电压n型有机场效应晶体管.其中Ta2O5薄膜采用阳极氧化方法制备,PMMA薄膜通过溶液旋涂法制备.与基于单一Ta2O5绝缘层的器件相比,双绝缘层器件的电学性能大幅提高.经测试得到器件场效应电子迁移率为0.063 cm2/Vs,开关电流比为1.7×104,阈值电压为2.3 V.     

磁控溅射法制备复合绝缘层的薄膜晶体管

研究了磁控溅射法制备的复合绝缘层结构的有机薄膜晶体管.该器件是以酞菁铜(CuPc)作为有源层,SiO2/Si3N4/SiO2复合绝缘层和单层SiO2为绝缘层来进行对比研究的.结果显示与单层SiO2绝缘层的器件相比,具有复合绝缘层的器件结构能有效改进有机薄膜晶体管的性能.同时发现,不同厚度的SiO2/Si3N4/SiO2复合绝缘层对晶体管的性能也有影响,绝缘层太厚,感应电流小;绝缘层太薄,器件容易被击穿.     

溶液法制程对有机薄膜晶体管性能影响的研究

基于新型的聚合物绝缘材料和半导体材料,采用溶液法旋涂工艺制作有机薄膜晶体管,通过优化聚合物半导体材料的溶剂、旋涂速度、退火温度等条件,提高有机薄膜晶体管的器件性能。结果表明,不同溶剂溶解半导体对制成的有机薄膜晶体管的迁移率影响明显;半导体层旋涂速度过慢和退火温度过低都会降低有机薄膜晶体管的性能。当采用1,2,4-三氯苯(TCB)作为半导体溶剂,旋涂速度为3 000r/min,后烘温度为190℃时,有机薄膜晶体管的迁移率可以达到约0.5cm2·V-1·s-1,亚阈值摆幅降至约0.6V/dec,开关比大于106。     

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。     

有机半导体薄膜的光学和电学性质研究

采用真空热蒸镀技术制备了NPB有机半导体薄膜和单层夹心结构器件,通过透射谱测量研究了薄膜的光学能隙、折射率和消光系数等光学性质,结果表明有机半导体薄膜具有直接带隙半导体的光学性质,并且其折射率色散性质遵循单振子模型.另外,通过分析器件的电流-电压特性研究了薄膜的电导率、载流子迁移率和载流子浓度等电学性质.这些实验结果对于有机光电子器件的结构设计具有一定的参考价值.     

溶液法氧化物薄膜晶体管的印刷制备

溶液法印刷制备电子器件因具有绿色环保、低成本、流程简单、柔性好和适应性强等优良特性,受到世界各个国家的重视,尤其高性能薄膜晶体管是平板显示和消费电子行业的基石,更成为了研究的热点。本文综述了基于溶液法氧化物薄膜晶体管印刷制备的最新研究进展,详细讨论了印刷氧化物薄膜晶体管结构优化、半导体层材料、电极层材料和绝缘层材料以及相关前驱体选择等,指出了提升器件性能的关键,明确了器件后处理与稳定性的关系。最后,本文总结了氧化物薄膜晶体管在印刷制备和应用过程中存在的问题以及发展前景。     

C8 BTBT薄膜结晶形貌及OTFT器件性能研究

以p型共轭有机小分子2,7二辛基[1]苯并噻吩并[3,2‐b]苯并噻吩(C8‐BTBT)作为底栅顶接触有机薄膜晶体管(OTFT)的有源层,采用浸渍提拉法、喷墨打印法和真空蒸镀法三种制备工艺,探究半导体薄膜载流子迁移率与结晶形貌的关系,发现不同工艺下有机小分子呈现出不同的生长行为和结晶情况,在很大程度上决定了OTFT器件性能的优劣;此外,通过XRD分析研究了退火处理对C8‐BTBT结晶的影响。结果表明,真空蒸镀制备的薄膜具有更高的结晶度、衬底覆盖率高,并且呈现出SK(Stranski‐Krastanov)模式的结晶生长特征,相应器件中陷阱密度最低,迁移率高达5.44 cm^2·V^-1·s^-1,开关比超过106;且退火处理会严重破坏C8‐BTBT薄膜的结晶。因此,控制半导体层的生长行为,提升半导体层的覆盖率和结晶度是制备高性能共轭小分子OTFT器件的有效途径。     

有机电致发光与有机半导体的发展

有机电致发光的迅速发展也推动了有机半导体的发展本文在比较了有机半导体和无机半导体的主要特征的基础上,分别介绍了有机半导体的主要领域包括有机电致发光、有机光导、有机太阳电池、有机薄膜晶体管等的发展。     

Flexible Organic LED and Organic Thin-Film Transistor

In this paper, a plastic organic thin-film transistor (OTFT) with high mobility formed on the polymeric gate dielectrics is presented. Flexible organic LEDs (OLEDs) operated by an OTFT are fabricated with a novel lamination method and the results are also presented. Fabrication method and the performances of white (consisting of R, G, and B) OLEDs with high efficiency, stability, and good color purity are discussed.     

有机发光显示技术及有机半导体

近年来有机发光显示技术及其应用的迅速发展,使人们对有机半导体材料和器件有了新的认识.有机半导体材料及器件是近期有望取得重大突破的一个十分活跃的研究领域.有机半导体材料有可能在有机电致发光、有机光电转化、有机场效应管、太阳能电池以及信息存贮器件等领域得到广泛应用,并将促进有机电子产业的进一步发展.     

有机发光显示技术及有机半导体

近年来有机发光显示技术及其应用的迅速发展,使人们对有机半导体材料和器件有了新的认识.有机半导体材料及器件是近期有望取得重大突破的一个十分活跃的研究领域.有机半导体材料有可能在有机电致发光、有机光电转化、有机场效应管、太阳能电池以及信息存贮器件等领域得到广泛应用,并将促进有机电子产业的进一步发展.     

有机电致发光器件中有机薄膜的制备方法

有机电致发光器件中有机薄膜的制备方法非常重要,不同方法制备的薄膜质量不同,这直接影响着器件的效率;制备方法直接影响到产业化中的器件制备成本。根据材料的不同,有机小分子常用真空蒸镀的方法,而高分子材料常用旋涂的方法制备薄膜。随着有机电致发光器件制备工艺的发展,相继出现了其他的制备工艺,如:有机蒸汽喷印(organic vapor jet printing)、有机气相沉积(organic vapor phase deposition)、丝网印刷(screen printing)和喷墨打印(ink jet printing)技术等,这对有机电致发光显示器产业化发展具有巨大的推动作用。文章综述了这些制备方法,比较了它们的优缺点,以及这些工艺对产业化的影响。     

有机电致发光

详细介绍了有机电致发光的原理、结构和制备方法，分析了用于有机电致发光的各种材料的性能以及蓝色有机ＥＬ，最后提出了存在的问题及展望。     

Organic Networks

The topic of organic networks derives from the confluence of two distinct bodies of research that have been proceeding independently in the Media Lab for the past several years — 'Viral Networks', which focuses on the enabling technology underpinning end-to-end, grassroots communications systems, and 'Influence Networks', which encompasses ways that both first-world and third-world societies bend the technology of easy connectivity to suit their own economic, cultural and social interests. While the general method of research in the Media Laboratory (semi-autonomous groups following largely independent research tracks) implies that these two themes are somewhat segregated, their intersection carries implications and lessons in and of itself that are too strong to be ignored — hence this co-ordinated set of papers.     

Preface to the Special Issue on Semiconductor Optoelectronic Integrated Circuits

The past 20 years have witnessed the rapid growth of photonic integration circuits(PIC)technology,which has been warmly embraced by both academia and the industry.Powered by the advanced development in material growth,processing,and design capability,the PIC technology now covers multiple material platforms,including III–V(InP,GaAs),silicon,silica,lithium niobate on insulator(LNOI)polymer,etc.The integration level has evolved from a single functional device to thousands of components on-chip.The increase in the performance and the complexity of the PICs have become an energetic booster for communication and information technology.     

有机层界面对有机电致发光器件性能的影响

采用真空蒸镀的方法,制备了以ITO/2T-NATA(15 nm)/NPB(25 nm)/Alq3(30nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)为基本结构的绿光器件,实验中在NPB(25 nm)与Alq3(30 nm)有机层界面处加入周期性不同的NPB(10 nm)/Alq3(10 nm)结构的有机层.通过实验测得的数据,研究了周期性的空穴传输层与发光层结合这种特殊结构对绿光器件发光性能的影响.根据实验结果,发现在有机层界面处,加入周期不同的NPB(10 nm)/Alq3(10 nm)层虽然会提高器件的起亮电压,但会改善器件的发光效率,而对器件的发光波长与发光区域以及发光亮度影响不大.