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              p型有机半导体材料

              发布时间:2019/4/11 20:58:59 访问?#38382;?283

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                 p型有机半导体材料

                 在p型场效应晶体管中,通过栅极加载负电场使半导体的HoMo和


              LUMo能级向上弯曲(移动),降低空穴注入势垒,在半导体内产生诱导空穴。漏电压的加载可以使诱导空穴载流子产生沿该电场方向的移动,从而输出正向电流。作为应用于场效应晶体管的p型有机半导体,除了必需的稳定性外,还要具备以下几条:①较高的HOMo能级,以便可以与电极匹配形成欧?#26041;?#35302;,有利于空穴注入;②材料具有较强的给出电子特性,即是电子给体。广泛研究的材料包括直线型稠环芳香碳氢化合物ωolycyclicaromatic hydrocarbon,PAH)、噻吩齐聚物⑹igothiophene)、酞箐化合物(phthalocyanine)等。

                 直线型稠环芳香碳氢化合物

                 应用于场效应晶体管中的稠环芳香烃,最具有代表性的是并五苯。并五苯有很强的结晶趋势,通过真空蒸镀可以很容易地获得高度有序、迁移率较高的多晶薄膜,因此适合应用于场效应晶体管中。

                  并五苯的分子结构和真空蒸镀薄膜在原子力显微镜(atom忆

              force血croscop、AFM)下的形貌。其中,一层一层的结构表示并五?#38477;?#20998;子层与单分子层之间的排列,相邻两层之间的距离为15.4A。图3,18o)是通过X射线得到的并五苯薄膜晶体中分子与分子之间的排列方式,图所示的cb平面与衬底表面平行,因此包含在该平面方向上的分子将“站”在衬底表面上。当具有这样层结构薄膜靠近场效应晶体管的绝缘层或者遍?#21152;?/span>整个沟道时,与其他排列方式薄膜相比,器件的迁移率将有显著提高。图3.18(c)是并五苯分子在三种堆叠方式下,通过理论计算获得的分子之间HoMo轨道重叠情形。可以看出,“面-面”排列的两个并五苯分子的HOMO轨道重叠,要比其他两种“边缘一面”排列情形下的HOMo轨道重叠大。


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