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有机薄膜晶体管中接触效应的研究

孙钦军 徐征 赵谡玲 张福俊 高利岩 田雪雁 王永生

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有机薄膜晶体管中接触效应的研究

孙钦军, 徐征, 赵谡玲, 张福俊, 高利岩, 田雪雁, 王永生

Contact effect in organic thin film transistors

Sun Qin-Jun, Xu Zheng, Zhao Su-Ling, Zhang Fu-Jun, Gao Li-Yan, Tian Xue-Yan, Wang Yong-Sheng
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  • 研究了接触效应对有机薄膜晶体管性能的影响.首先在n型重掺杂Si片上制备了以MOO3修饰的Al电极为源漏电极的Pentacene基OTFTs(organic thin film transistors),器件场效应迁移率μef达到0.42 cm2/V ·s,阈值电压VT为-9.16 V,开关比4.7×103.通过中间探针法,对器件电势分布做了定性判断
    The contact effect on the performances of organic thin film transistors (OTFTs) is studied here. We fabricate Bottom-gated top-contact Pentacene-OTFTs on heavily doped n type Silicon wafers with using Al modified by MoO3 as source and drain electrodes. Field effect mobility μef of the OTFT reaches 0.42cm2/V ·s,the threshold voltage and the on/off current ratio arrive at -5.0 V and 4.7×103 respectively. The electric potential distribution in the channel is qualitively investigated by means of middle probe method (MPM) and the output curve is simulated by the charge drift method. Considering the contact effect,the μef is greatly improved to 1.1 cm2/V ·s,which indicates the importance of the contact engineering in OTFTs.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10774013,10804006,10974013,60978060),国家高技术研究发展计划(批准号:2006AA03Z0412),教育部博士点基金(批准号20070004024),博士点新教师基金(批准号:20070004031),北京市科技新星计划(批准号:2007A024),国家杰出青年科学基金(批准号:60825407)资助的课题.
    [1]

    Sundar V C,Zaumseil J,Podzorov V,Menard E,Willett R L,Someya T,Gershenson M E,Rogers J A 2004 Science 303 1644

    [2]

    Facchetti A,Yoon M H,Marks T J 2005 Adv. Mater. 17 1750

    [3]

    Bana D,Han S,Lu Z H,Oogarah T,Spring T A J,Liu H C 2007 Appl. Phys. Lett. 90 093108

    [4]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Jiang W W,Huang J Z,Song D D,Zhu H N,Huang J Y,Xu X R 2008 Acta Phys. Sin. 57 5911 (in Chinese) [袁广才、徐 征、赵谡玲、张福俊、姜薇薇、黄金昭、宋丹丹、朱海娜、黄金英、徐叙瑢 2008 物理学报 57 5911]

    [5]

    Yang S Y,Du W S,Qi J R,Lou Z D 2009 Acta Phys. Sin 58 3427 (in Chinese) [杨盛谊、杜文树、齐洁茹、娄志东 2009 物理学报 58 3427]

    [6]

    Reese C,Bao Z 2009 Adv. Funct. Mater. 19 763

    [7]

    Liu Y R,Wang Z X,Yu J L,Xu H H 2009 Acta Phys. Sin. 58 8566 (in Chinese) [刘玉荣、王智欣、虞佳乐、徐海红 2009 物理学报 58 8566]

    [8]

    Cao J,Hong F,Xing F F,Gu W,Guo X A,Zhang H,Wei B,Zhang J H,Wang J 2010 Chin. Phys. B 19 037106

    [9]

    Zou J H,Lan L F,Xu R X,Yang W,Peng J B 2010 Acta Phys. Sin. 59 1275 (in Chinese) [邹建华、兰林锋、徐瑞霞、杨 伟、彭俊彪 2010 物理学报 59 1275]

    [10]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Jiang W W,Song D D,Zhu H N,Li S Y,Huang J Y,Huang H,Xu X R 2008 Chin. Phys. B 17 1887

    [11]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Xu N,Sun Q J,Xu X R 2009 Acta Phys. Sin. 58 4941 (in Chinese) [袁广才、徐 征、赵谡玲、张福俊、许 娜、孙钦军、徐叙瑢 2009 物理学报 58 4941]

    [12]

    Torsi L,Marinelli F,Angione M D,Dell'Aquila A,Cioffi N, Giglio E D,Sabbatini L 2009 Org. Electron. 10 233

    [13]

    Yuan G C,Xu Z,Gong C,Cai Q J,Lu Z S,Shi J S,Zhang F J,Zhao S L,Xu N,Li C M 2009 Appl. Phys. Lett. 94 153308

    [14]

    Lee S,Koo B,Shin J,Lee E,Park H 2006 Appl. Phys. Lett. 88 162109

    [15]

    Jurchescu O D,Baas J,Palstra T T M 2004 Appl. Phys. Lett. 84 3061

    [16]

    Liu G,Liu M,Wang H,Shang L W,Ji Z Y,Liu X H,Liu J 2009 Chin. Phys. B 18 3530

    [17]

    Li Y C,Lin Y J,Wei C Y,Lin Z X,Wen T C,Chang M Y,Tsai C L,Wang Y H 2009 Appl. Phys. Lett. 95 163303

    [18]

    Petrovic A,Pavllica E,Bratina G,Carpentiero A,Tormen M W 2009 Synth. Met. 159 1210

    [19]

    Bai Y,Liu X,Chen L,Khizar-ul-Haq,Khan M A,Zhu W Q,Jiang X Y,Zhang Z L 2007 Microelectr. J. 38 1185

    [20]

    Chu C W,Li S H,Chen C W,Shrotriya V,Yang Y 2005 Appl. Phys. Lett. 87 193508

    [21]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Xu N,Tian X Y,Xu X R 2009 Chin. Phys. B 18 3990

    [22]

    Celle C,Suspene C,Simonato J,Lenfant S,Ternisien M,Vuillaume D 2009 Org. Electron. 10 119

    [23]

    Lee W H,Wang C C,Ho J C 2009 Thin Solid Film 517 5305

    [24]

    Kwon J H,Shin S,Kim K H,Cho M J,Kim K N,Choi D H,Ju B K 2009 Appl. Phys. Lett. 94 13506

    [25]

    Yun Y,Pearson C,Petty M C 2009 J. Appl. Phys. 105 34508

    [26]

    Lara Bullejos P L,Jimenez Tejada J A,Rodriguez-Bolivar,Deen M J,Marinov O 2009 J. Appl. Phys. 105 084516

    [27]

    Pesavento P V,Chesterfield R J,Newman C R,Frisbie C D 2004 J. Appl. Phys. 96 7312

    [28]

    Street R A,Salleo A 2002 Appl. Phys. Lett. 81 2887

  • [1]

    Sundar V C,Zaumseil J,Podzorov V,Menard E,Willett R L,Someya T,Gershenson M E,Rogers J A 2004 Science 303 1644

    [2]

    Facchetti A,Yoon M H,Marks T J 2005 Adv. Mater. 17 1750

    [3]

    Bana D,Han S,Lu Z H,Oogarah T,Spring T A J,Liu H C 2007 Appl. Phys. Lett. 90 093108

    [4]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Jiang W W,Huang J Z,Song D D,Zhu H N,Huang J Y,Xu X R 2008 Acta Phys. Sin. 57 5911 (in Chinese) [袁广才、徐 征、赵谡玲、张福俊、姜薇薇、黄金昭、宋丹丹、朱海娜、黄金英、徐叙瑢 2008 物理学报 57 5911]

    [5]

    Yang S Y,Du W S,Qi J R,Lou Z D 2009 Acta Phys. Sin 58 3427 (in Chinese) [杨盛谊、杜文树、齐洁茹、娄志东 2009 物理学报 58 3427]

    [6]

    Reese C,Bao Z 2009 Adv. Funct. Mater. 19 763

    [7]

    Liu Y R,Wang Z X,Yu J L,Xu H H 2009 Acta Phys. Sin. 58 8566 (in Chinese) [刘玉荣、王智欣、虞佳乐、徐海红 2009 物理学报 58 8566]

    [8]

    Cao J,Hong F,Xing F F,Gu W,Guo X A,Zhang H,Wei B,Zhang J H,Wang J 2010 Chin. Phys. B 19 037106

    [9]

    Zou J H,Lan L F,Xu R X,Yang W,Peng J B 2010 Acta Phys. Sin. 59 1275 (in Chinese) [邹建华、兰林锋、徐瑞霞、杨 伟、彭俊彪 2010 物理学报 59 1275]

    [10]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Jiang W W,Song D D,Zhu H N,Li S Y,Huang J Y,Huang H,Xu X R 2008 Chin. Phys. B 17 1887

    [11]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Xu N,Sun Q J,Xu X R 2009 Acta Phys. Sin. 58 4941 (in Chinese) [袁广才、徐 征、赵谡玲、张福俊、许 娜、孙钦军、徐叙瑢 2009 物理学报 58 4941]

    [12]

    Torsi L,Marinelli F,Angione M D,Dell'Aquila A,Cioffi N, Giglio E D,Sabbatini L 2009 Org. Electron. 10 233

    [13]

    Yuan G C,Xu Z,Gong C,Cai Q J,Lu Z S,Shi J S,Zhang F J,Zhao S L,Xu N,Li C M 2009 Appl. Phys. Lett. 94 153308

    [14]

    Lee S,Koo B,Shin J,Lee E,Park H 2006 Appl. Phys. Lett. 88 162109

    [15]

    Jurchescu O D,Baas J,Palstra T T M 2004 Appl. Phys. Lett. 84 3061

    [16]

    Liu G,Liu M,Wang H,Shang L W,Ji Z Y,Liu X H,Liu J 2009 Chin. Phys. B 18 3530

    [17]

    Li Y C,Lin Y J,Wei C Y,Lin Z X,Wen T C,Chang M Y,Tsai C L,Wang Y H 2009 Appl. Phys. Lett. 95 163303

    [18]

    Petrovic A,Pavllica E,Bratina G,Carpentiero A,Tormen M W 2009 Synth. Met. 159 1210

    [19]

    Bai Y,Liu X,Chen L,Khizar-ul-Haq,Khan M A,Zhu W Q,Jiang X Y,Zhang Z L 2007 Microelectr. J. 38 1185

    [20]

    Chu C W,Li S H,Chen C W,Shrotriya V,Yang Y 2005 Appl. Phys. Lett. 87 193508

    [21]

    Yuan G C,Xu Z,Zhao S L,Zhang F J,Xu N,Tian X Y,Xu X R 2009 Chin. Phys. B 18 3990

    [22]

    Celle C,Suspene C,Simonato J,Lenfant S,Ternisien M,Vuillaume D 2009 Org. Electron. 10 119

    [23]

    Lee W H,Wang C C,Ho J C 2009 Thin Solid Film 517 5305

    [24]

    Kwon J H,Shin S,Kim K H,Cho M J,Kim K N,Choi D H,Ju B K 2009 Appl. Phys. Lett. 94 13506

    [25]

    Yun Y,Pearson C,Petty M C 2009 J. Appl. Phys. 105 34508

    [26]

    Lara Bullejos P L,Jimenez Tejada J A,Rodriguez-Bolivar,Deen M J,Marinov O 2009 J. Appl. Phys. 105 084516

    [27]

    Pesavento P V,Chesterfield R J,Newman C R,Frisbie C D 2004 J. Appl. Phys. 96 7312

    [28]

    Street R A,Salleo A 2002 Appl. Phys. Lett. 81 2887

  • [1] 陈睿, 梁亚楠, 韩建伟, 王璇, 杨涵, 陈钱, 袁润杰, 马英起, 上官士鹏. 氮化镓基高电子迁移率晶体管单粒子和总剂量效应的实验研究. 物理学报, 2021, 70(11): 116102. doi: 10.7498/aps.70.20202028
    [2] 郝蕊静, 郭红霞, 潘霄宇, 吕玲, 雷志锋, 李波, 钟向丽, 欧阳晓平, 董世剑. AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件中子位移损伤效应及机理. 物理学报, 2020, 69(20): 207301. doi: 10.7498/aps.69.20200714
    [3] 周幸叶, 吕元杰, 谭鑫, 王元刚, 宋旭波, 何泽召, 张志荣, 刘庆彬, 韩婷婷, 房玉龙, 冯志红. 基于脉冲方法的超短栅长GaN基高电子迁移率晶体管陷阱效应机理. 物理学报, 2018, 67(17): 178501. doi: 10.7498/aps.67.20180474
    [4] 刘阳, 柴常春, 于新海, 樊庆扬, 杨银堂, 席晓文, 刘胜北. GaN高电子迁移率晶体管强电磁脉冲损伤效应与机理. 物理学报, 2016, 65(3): 038402. doi: 10.7498/aps.65.038402
    [5] 聂国政, 邹代峰, 钟春良, 许英. 内嵌CuO薄膜对并五苯薄膜晶体管性能的改善. 物理学报, 2015, 64(22): 228502. doi: 10.7498/aps.64.228502
    [6] 朱乐永, 高娅娜, 张建华, 李喜峰. 溶胶凝胶法制备以HfO2为绝缘层和ZITO为有源层的高迁移率薄膜晶体管. 物理学报, 2015, 64(16): 168501. doi: 10.7498/aps.64.168501
    [7] 余晨辉, 罗向东, 周文政, 罗庆洲, 刘培生. 新型双异质结高电子迁移率晶体管的电流崩塌效应研究. 物理学报, 2012, 61(20): 207301. doi: 10.7498/aps.61.207301
    [8] 马骥刚, 马晓华, 张会龙, 曹梦逸, 张凯, 李文雯, 郭星, 廖雪阳, 陈伟伟, 郝跃. AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中kink效应的半经验模型. 物理学报, 2012, 61(4): 047301. doi: 10.7498/aps.61.047301
    [9] 石巍巍, 李雯, 仪明东, 解令海, 韦玮, 黄维. 基于栅绝缘层表面修饰的有机场效应晶体管迁移率的研究进展. 物理学报, 2012, 61(22): 228502. doi: 10.7498/aps.61.228502
    [10] 李斌, 刘红侠, 袁博, 李劲, 卢凤铭. 应变Si/Si1-xGex n型金属氧化物半导体场效应晶体管反型层中的电子迁移率模型. 物理学报, 2011, 60(1): 017202. doi: 10.7498/aps.60.017202
    [11] 王雄, 才玺坤, 原子健, 朱夏明, 邱东江, 吴惠桢. 氧化锌锡薄膜晶体管的研究. 物理学报, 2011, 60(3): 037305. doi: 10.7498/aps.60.037305
    [12] 田雪雁, 赵谡玲, 徐征, 姚江峰, 张福俊, 徐叙瑢. 非溶剂掺杂完善自组织机理提升高度区域规则的(3-己基噻吩)有机场效应晶体管器件性能的研究. 物理学报, 2011, 60(3): 037201. doi: 10.7498/aps.60.037201
    [13] 徐天宁, 吴惠桢, 张莹莹, 王雄, 朱夏明, 原子健. In2O3 透明薄膜晶体管的制备及其电学性能的研究. 物理学报, 2010, 59(7): 5018-5022. doi: 10.7498/aps.59.5018
    [14] 刘玉荣, 陈伟, 廖荣. 低工作电压聚噻吩薄膜晶体管. 物理学报, 2010, 59(11): 8088-8092. doi: 10.7498/aps.59.8088
    [15] 邹建华, 兰林锋, 徐瑞霞, 杨伟, 彭俊彪. 有机薄膜晶体管驱动聚合物发光二极管研究. 物理学报, 2010, 59(2): 1275-1281. doi: 10.7498/aps.59.1275
    [16] 陈跃宁, 徐征, 赵谡玲, 孙钦军, 尹飞飞, 董宇航. 最小二乘拟合计算有机薄膜晶体管迁移率的研究. 物理学报, 2010, 59(11): 8113-8117. doi: 10.7498/aps.59.8113
    [17] 刘玉荣, 王智欣, 虞佳乐, 徐海红. 高迁移率聚合物薄膜晶体管. 物理学报, 2009, 58(12): 8566-8570. doi: 10.7498/aps.58.8566
    [18] 袁广才, 徐征, 赵谡玲, 张福俊, 许娜, 孙钦军, 徐叙瑢. 低栅极电压控制下带有phenyltrimethoxysilane单分子自组装层的有机薄膜晶体管场效应特性研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4941-4947. doi: 10.7498/aps.58.4941
    [19] 袁广才, 徐 征, 赵谡玲, 张福俊, 姜薇薇, 黄金昭, 宋丹丹, 朱海娜, 黄金英, 徐叙瑢. 对以并五苯和酞菁铜为不同有源层的有机薄膜晶体管特性研究. 物理学报, 2008, 57(9): 5911-5917. doi: 10.7498/aps.57.5911
    [20] 汤晓燕, 张义门, 张玉明, 郜锦侠. 界面态电荷对n沟6H-SiC MOSFET场效应迁移率的影响. 物理学报, 2003, 52(4): 830-833. doi: 10.7498/aps.52.830
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-25
  • 修回日期:  2010-03-24
  • 刊出日期:  2010-11-15

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