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高分子有机场效应晶体管中退火引起的自组织微观结构变化的研究

田雪雁 赵谡玲 徐征 姚江峰 张福俊 贾全杰 陈雨 龚伟 樊星

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高分子有机场效应晶体管中退火引起的自组织微观结构变化的研究

田雪雁, 赵谡玲, 徐征, 姚江峰, 张福俊, 贾全杰, 陈雨, 龚伟, 樊星

Study of crystalline structure change of annealing-induced self-organization in polymer field-effect transistors

Jia Quan-Jie, Chen Yu, Tian Xue-Yan, Yao Jiang-Feng, Zhao Su-Ling, Gong Wei, Fan Xing, Xu Zheng, Zhang Fu-Jun
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  • 为了进一步洞悉高分子薄膜自组织机理和高分子有机场效应晶体管(OFET)载流子迁移率之间的直接关联性,本工作采用先进的同步辐射掠入射X射线衍射(GIXRD)技术,研究了高分子OFET中高分子半导体高度区域规则的聚(3-己基噻吩)(RR-P3HT)工作层薄膜,由不同退火温度所导致的薄膜自组织微观结构的变化.GIXRD测试实验结果显示了,对于不同高分子薄膜制备方法(旋涂法及滴膜法)及不同溶液浓度(RR-P3HT溶液浓度为2.5 mg/ml及3.5 mg/ml)制备的RR-P3HT有机半导体工作层,在氮气气氛下,
    With the aim of understanding the relationships between polymer self-organization and charge carrier mobility of polymer organic field-effect transistor (OFET), we investigate crystalline microstructure change of annealing-induced self-organization of regioregular poly(3-hexylthiophene) (RR-P3HT) active thin layer in polymer OFET by synchrotron radiation grazing incident X-ray diffraction (GIXRD). The crystalline microstructures of RR-P3HT thin film with different preparation methods (spin-coating and drop-casting) and different concentrations (2.5 mg/ml and 3.5 mg/ml) at various annealing temperatures are studied. These results present that, the crystalline structures of RR-P3HT active layers annealed at 150 ℃ are better and enhanced to charge transport, which tend to pack form the thiophene rings are perpendicular and the π-π interchain stacking parallel to the substrate. Furthermore, we find that an appropriate annealing temperature can facilitate the crystal structure of edge-on form, resulting in field-effect mobility enhancement of polymer OFET.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60978060,10974013,10804006,10774013),教育部博士点基金(批准号:20090009110027,20070004024),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),北京市自然科学基金(批准号:1102028),国家杰出青年科学基金(批准号:60825407),北京市科委(批准号:Z090803044009001),973项目(批准号:2010CB327705)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-04-04
  • 修回日期:  2010-05-23
  • 刊出日期:  2011-05-15

高分子有机场效应晶体管中退火引起的自组织微观结构变化的研究

  • 1. (1)北京北旭电子玻璃有限公司,北京 100016; (2)北京交通大学光电子技术研究所;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京 100044; (3)中国科学院高能物理研究所,北京 100049
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60978060,10974013,10804006,10774013),教育部博士点基金(批准号:20090009110027,20070004024),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),北京市自然科学基金(批准号:1102028),国家杰出青年科学基金(批准号:60825407),北京市科委(批准号:Z090803044009001),973项目(批准号:2010CB327705)资助的课题.

摘要: 为了进一步洞悉高分子薄膜自组织机理和高分子有机场效应晶体管(OFET)载流子迁移率之间的直接关联性,本工作采用先进的同步辐射掠入射X射线衍射(GIXRD)技术,研究了高分子OFET中高分子半导体高度区域规则的聚(3-己基噻吩)(RR-P3HT)工作层薄膜,由不同退火温度所导致的薄膜自组织微观结构的变化.GIXRD测试实验结果显示了,对于不同高分子薄膜制备方法(旋涂法及滴膜法)及不同溶液浓度(RR-P3HT溶液浓度为2.5 mg/ml及3.5 mg/ml)制备的RR-P3HT有机半导体工作层,在氮气气氛下,

English Abstract

参考文献 (30)

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