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              基于有机共轭小分子的场效应晶体管器件沟道中分子的理想堆积情形

              发布时间:2019/4/11 20:56:28 访问?#38382;?64

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                 研究发现,不论是小分子还是聚合物薄膜,当共轭分子(或者共轭链)之间的m堆积方向与源漏之间的电流方向平行时,器件的迁移率通常较大,如图3,17所示。图3.17(a)是基于有机共轭小分子的场效应晶体管器件沟道中分子的理想堆积情形,图中的短棒代表小分子。一方面,由于这些分子“站”在绝缘层表面,?#27807;?#20998;子之间的m堆积方向平行于沟道电流方向,有利于载流子的输运。另一方面,这种分子“站立”的空间排布,也将材料内的m相互作用限制在同一个分子层内,而同一层内分子间距离,显然要比层与层之间分子间距离小很多,最大限度地为分子之间的m相互作用提供了有利条件,为载流子输运提供便利。这种提高场效应迁移率的机制,在基于六噻吩明和并五苯的器件中得到了证明。

                 

                  图3.17 有机场效应晶体管?#23567;綼)有机小分子半导体及

              (b)聚合物P3HT的理想堆积方式 图3.17(b)展示了性能较高的P3HT场效应晶体管中有机聚合物链的理想堆叠情形。与小分子类似,当沟道半导体材料P3HT分子的烷基侧链与绝缘层表面接触时,聚合物中的噻吩?#26041;?#22402;直于绝缘层表面,且同一层内P3HT链之间的噻吩环呈“面-面”相对情形,因此m作用方向与器件中电流的方向平行,有利于载流子输运。同样地,噻吩分子的“面-面”相对空间分布也增加了聚合物链间m作用强度,?#27807;?#36733;流子迁移率有所提高。

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