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PLASMA等離子處理在有機場效應晶體管(OFET)制備中的使用

發布日期:2021-03-26 17:11 來源:http://www.kfada.com 點擊:


  PLASMA等離子處理在有機場效應晶體管(OFET)制備中的使用
   有機場效應晶體管(OFETS)是一種有源器材,能夠經過改動柵極電壓來改動半導體層的導電才能,然后操控經過源漏電極的電流。作為電路中的根本單元,有機場效應晶體管具有功耗低、阻抗高、柔性、低成本、可大面積生產等優勢,得到了廣泛關注并獲得長足的發展。它的組成元器材首要包含電極、有機半導體、絕緣層和襯底,它們對OFET的功能有著非常重要的影響。電極、有機半導體、絕緣層和襯底部分都能夠經過PLASMA等離子處理,提高資料的功能。
   一、襯底資料 ——PLASMA等離子處理,去除襯底外表雜質,進步外表活性
   襯底一般在晶體管的底層,在器材中首要起著支撐的作用。包含資料:玻璃、硅片、石英、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯萘(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚乙烯(PET)等可用作OFET的襯底資料。無機襯底具有熔點高,外表潤滑等長處,比如玻璃,硅片和石英。聚合物襯底盡管外表粗糙,但這些資料的突出長處是柔性可曲折,比如聚乙烯萘(PEN),聚乙烯(PET)。在準備階段,需要對襯底資料進行PLSAMA等離子處理,去除襯底外表雜質,進步外表活性,可選用善準VP-S/VP-R/VP-Q系列來處理襯底資料。
   二、電極資料——PLASMA等離子處理,進步功函數
   電極是有機場效應晶體管(OFET)中另一個重要的組成部分。在有機半導體/電極界面處,一般認為當界面勢壘高度△E<0.4eV時,電極與有機半導體層之間能構成歐姆觸摸,關于P型OFET,較高已占軌道(HOMO)能級處于-4.9eV到-5.5eV之間,需選用功函數較高的資料,常用的有Au(-4.8eV-5.1eV)和ITO(-5.1eV)。一般的ITO的功函數偏低,需要進步功函數,因而能夠使用善準13.56MHz頻率VP-R3等離子處理儀來進步ITO的功函數。
   三、絕緣層資料—— PLASMA等離子潤飾二氧化硅外表,進步相容性
   在器材作業時,電荷首要在半導體與絕緣層界面上積累并傳輸,為保證柵電極與有機半導體間的柵極漏電流較小,要求絕緣層資料具有較高的電阻,亦即要求具有很好的絕緣性?,F在常用的絕緣層資料首要是無機絕緣層資料,如無機氧化物,其間二氧化硅是有機場效應晶體管中普遍選用的絕緣層,但由于二氧化硅的外表存在一定的缺陷,加上它與有機半導體資料的相容性較差。因而需要用等離子處理對二氧化硅外表進行潤飾,經試驗可知頻率13.56MHz的VP-R系列處理作用建議。
   四、有機半導體資料—— PLASMA等離子活化和改性處理,進步遷移率
   現在,有機半導體資料首要分為小分子及聚合物兩大類。從溝道載流子視點區分,有機半導體可分為P型半導體和N型半導體。P型半導體中多數載流子為空穴,N型半導體中多數載流子為電子。P型半導體除了必需的穩定性外,還要具有以下幾個條件:(1)HOMO 能級較高,有利于和電極構成歐姆觸摸,以便空穴順暢注入;(2)具有較強的給電子才能。常用資料包含:稠環芳香烴,如并五苯(Pentacene)、紅熒烯(Rubrene);聚合物,如聚(3-己基噻吩)(P3HT),能夠經過等離子處理對有機半導體進行活化和改性。同時,經過等離子潤飾的絕緣層外表,有利于有機資料沉積更均一性,更平整,這樣大大進步了器材的遷移率,進步器材的功能,經過測試善準VP-R和VP-Q系列對有機半導體活化和改性作用顯著,能很好地提高資料的功能。
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