中图分类：TN386

学科分类：510.30

成果类别：软科学

研究起止时间：2008-01～2009-12

评价形式：验收

本项目系海南省自然科学基金项目,项目名称：基于溶液方法的有机场效应晶体管的研究,项目编号：807001。 本项目属于半导体科学和有机高分子材料科学交叉领域的基础研究,是当前半导体领域的研究热点问题。项目研究从基于溶液方法的有机场效应晶体管着手,阐明了电介质界面缺陷结构对载流子的影响机制,对有机半导体材料的结构和有机场效应晶体管的性能之间的相互关系提供了全面深入的理解,为未来基于溶液方法的有机场效应晶体管的开发和应用打下坚实的基础。研究成果发表在国内外重要学术期刊上,达到国际先进水平。 具体研究成果如下： 1)有机场效应的高迁移率和高稳定性主要归因于：有机薄膜的均匀性,半导体/电介质界面的高疏水性,以及晶粒尺寸增大。综合采用高沸点1,2,4-三氯苯作为溶剂、用十八烷基三氯硅烷修饰电介质表面形成高疏水单分子层、氮气氛热处理等方法得到的聚3-己基噻吩有机场效应晶体管的性能高（载流子迁移率为0.08 cm2V-1s-1,电流开关比大于106）、稳定性好（120分钟后器件性能基本不变）。 2)通过优化电介质结构和半导体/电介质界面性质可以获得高性能和高稳定性的有机场效应晶体管。采用紫外光固化方法交联的聚甲基丙烯酸甲酯电介质上制备的晶体管稳定性最高,器件电流开关比和阈值电压经过10天仍然没有明显变化。通过实验研究,揭示了半导体层质量和界面缺陷密度在器件失效机制中的重要作用,全面深入的解释了有机场效应晶体管结构和性能之间的相互关系,提出了获得高迁移率和高稳定性的有机场效应晶体管的有效途径。 3)培养1名硕士研究生,1名本科毕业生,使他们能够熟悉有机场效应晶体管的制备工艺和分析方法。 4)承担省自然科学基金期间,发表学术论文5篇（署名“海南省自然科学基金资助”的3篇）,参编英文学术专著1部,申报专利2项。 基于溶液方法的有机场效应晶体管的研究,是属于半导体科学和有机高分子材料科学交叉领域的基础研究,是当前半导体领域的研究热点问题。这种基于溶液方法制备有机场效应晶体管的技术非常适合用于在可折叠的基体上实现低成本、大面积的电子功能。在未来三五年的时间里,人们期望有机场效应晶体管可用于实现可折叠的有源矩阵电子纸张显示屏,以及工艺简单、成本低的射频识别标签,甚至还可以开发出更多的、更先进的功能,比如,有源矩阵液晶或有机发光二极管显示屏,以及同现有通信标准兼容的高性能射频识别系统等。