【摘要】：有機(jī)單晶具有優(yōu)異的長(zhǎng)程有序性且具有很低的載流子陷阱密度,有利于載流子的傳輸。目前,單晶是研究載流子本征傳輸特性的理想模型。對(duì)于同一種材料而言,相比于它的薄膜,通常單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管能夠獲得更高的器件性能,因此,單晶是制備高性能器件的最佳選擇之一。酞菁類材料因其具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及很好的光電性能,受到研究者的廣泛關(guān)注。酞菁鋅是其中一種典型的p型有機(jī)小分子半導(dǎo)體材料,具有很好的光敏性,被應(yīng)用在場(chǎng)效應(yīng)晶體管、雙極性晶體管、太陽(yáng)能電池等方面。本論文以ZnPc為材料,利用物理氣相輸運(yùn)法生長(zhǎng)ZnPc單晶,并制備ZnPc單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管,研究其電學(xué)及光電性能。內(nèi)容如下:1.利用物理氣相輸運(yùn)的方法首次制備了高結(jié)晶性的ZnPc單晶納米帶,并對(duì)其進(jìn)行表征。通過(guò)對(duì)其生長(zhǎng)形貌的表征可知,其長(zhǎng)度從20μm到150μm,寬度約為幾百納米到幾微米。2.基于高質(zhì)量的ZnPc單晶,利用機(jī)械探針轉(zhuǎn)移法制備ZnPc單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并對(duì)其進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試。研究了在不同絕緣層上的器件性能,通過(guò)優(yōu)化在OTS修飾的SiO2絕緣層上獲得的器件性能高達(dá)0.75 cm2V-1s-1,是目前報(bào)道的最高值。3.基于高性能的ZnPc單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管,研究其光電性能。在單一波長(zhǎng)(651nm)光照下,ZnPc單晶光晶體管展現(xiàn)了很好的光敏特性,其光暗電流比(Ilight/Idark)高達(dá)7.34×103,光響應(yīng)率高達(dá)1.57×104 AW-1。研究結(jié)果表明光波長(zhǎng)、光強(qiáng)、VSD以及VG都能夠作為一個(gè)獨(dú)立的變量實(shí)現(xiàn)對(duì)ZnPc單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管光電性能的調(diào)控。
[Abstract]:Organic single crystals have excellent long range order and low carrier trap density, which is favorable for carrier transport. At present, single crystal is an ideal model for studying the intrinsic transport characteristics of carriers. For the same material, compared with its thin films, single crystal field effect transistors can obtain higher device performance. Therefore, single crystal is one of the best choices to fabricate high performance devices. Phthalocyanine materials have attracted much attention because of their good chemical and thermal stability and good photoelectric properties. Zinc phthalocyanine is one of the typical p-type organic small molecular semiconductors with good Guang Min properties. It is used in field effect transistors, bipolar transistors, solar cells and so on. In this paper, ZnPc single crystals were grown by physical vapor transport method using ZnPc as materials, and ZnPc single crystal field effect transistors were fabricated. The electrical and photoelectric properties of ZnPc single crystal transistors were studied. It reads as follows: 1. ZnPc nanobelts with high crystallinity were prepared and characterized by physical vapor transport for the first time. It was found that the length was from 20 渭 m to 150 渭 m and the width was from several hundred nanometers to several microns. Based on high quality ZnPc single crystals, ZnPc single crystal field effect transistors were fabricated by mechanical probe transfer method and their electrical properties were tested. The device performance on different insulating layers is studied. The device performance on OTS modified SiO2 insulator is as high as 0.75 cm2V-1s-1, which is the highest reported value at present. Based on the high performance ZnPc single crystal field effect transistor, the photoelectric performance of the transistor is studied. Under single wavelength (651nm) illumination, ZnPc single crystal phototransistors exhibit good Guang Min characteristics. Their Ilight/Idark is up to 7.34 脳 10 ~ 3 and the optical responsivity is 1.57 脳 10 ~ 4 AW-1.. The results show that the optical wavelength, intensity VSD and VG can be used as an independent variable to control the optoelectronic performance of ZnPc single crystal field-effect transistors.
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN386

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 云天;幾種國(guó)外雙柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管特性參數(shù)[J];國(guó)外電子元器件;2001年02期

2 Paul O’Shea;;研究者用碳60制造出高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管[J];今日電子;2008年04期

3 江興;;研究者用碳60制造出高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管[J];半導(dǎo)體信息;2008年04期

4 孫再吉;;碳60制作的高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管[J];半導(dǎo)體信息;2008年05期

5 ;科學(xué)家開(kāi)發(fā)新超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管[J];光機(jī)電信息;2011年05期

6 鄭冬冬;;美研制出新式超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管[J];半導(dǎo)體信息;2011年03期

7 武建國(guó);;貼片場(chǎng)效應(yīng)晶體管工作原理及檢測(cè)(上)[J];家電檢修技術(shù);2011年21期

8 武建國(guó);;貼片場(chǎng)效應(yīng)晶體管工作原理及檢測(cè)(下)[J];家電檢修技術(shù);2011年23期

9 ;美科學(xué)家構(gòu)造出一個(gè)超薄超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管[J];電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn);2012年06期

10 徐烽;;作開(kāi)關(guān)用的場(chǎng)效應(yīng)晶體管[J];半導(dǎo)體情報(bào);1971年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 陳永真;;新型高耐壓大功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

2 陶春蘭;董茂軍;張旭輝;張福甲;;并五苯場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研制[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（2）[C];2007年

3 張亞杰;湯慶鑫;胡文平;李洪祥;;有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)有機(jī)固體材料分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

4 黃學(xué)斌;朱春莉;郭云龍;張仕明;劉云圻;占肖衛(wèi);;卟啉-三并噻吩共軛聚合物的合成及其場(chǎng)效應(yīng)晶體管特性[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)有機(jī)固體材料分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

5 趙廣耀;董煥麗;江浪;趙華平;覃翔;胡文平;;并五苯類似物單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其在乙醇?xì)怏w探測(cè)中的應(yīng)用[A];第十六屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集-08納米晶體及其表征[C];2012年

6 張亞杰;董煥麗;胡文平;;基于酞菁銅有機(jī)單晶微納米帶的雙極性場(chǎng)效應(yīng)晶體管及化學(xué)傳感器[A];全國(guó)第八屆有機(jī)固體電子過(guò)程暨華人有機(jī)光電功能材料學(xué)術(shù)討論會(huì)摘要集[C];2010年

7 溫雨耕;狄重安;吳衛(wèi)平;郭云龍;孫向南;張磊;于貴;劉云圻;;硫醇修飾對(duì)N-型傒酰亞胺場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能的影響[A];全國(guó)第八屆有機(jī)固體電子過(guò)程暨華人有機(jī)光電功能材料學(xué)術(shù)討論會(huì)摘要集[C];2010年

8 劉南柳;周焱;彭俊彪;裴堅(jiān);王堅(jiān);;提拉法制備圖案化有機(jī)納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管[A];全國(guó)第八屆有機(jī)固體電子過(guò)程暨華人有機(jī)光電功能材料學(xué)術(shù)討論會(huì)摘要集[C];2010年

9 于海波;田孝軍;于鵬;董再勵(lì);;碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管的自動(dòng)化裝配方法研究[A];2008’“先進(jìn)集成技術(shù)”院士論壇暨第二屆儀表、自動(dòng)化與先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年

10 呂琨;狄重安;劉云圻;于貴;邱文豐;;基于并三噻吩共聚物的空氣穩(wěn)定的OFET研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)有機(jī)固體材料分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條

1 記者 劉霞;美研制出新式超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

2 劉霞;隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管可為計(jì)算機(jī)節(jié)能99%[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

3 記者 吳長(zhǎng)鋒 通訊員 楊保國(guó);我科學(xué)家成功制備二維黑磷場(chǎng)效應(yīng)晶體管[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

4 湖南 黃金貴 編譯;場(chǎng)效應(yīng)晶體管傳感器的偏置點(diǎn)電路[N];電子報(bào);2013年

5 成都 史為 編譯;場(chǎng)效應(yīng)晶體管和晶體三極管[N];電子報(bào);2013年

6 張弛;芯片巨頭合力研究“零待機(jī)”芯片[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄧劍;雙極型有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管光電性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 燕少安;鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電離輻射效應(yīng)及加固技術(shù)研究[D];湘潭大學(xué);2016年

3 李誼;高性能有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究[D];南京大學(xué);2012年

4 鄒旭明;基于一維氧化銦納米線和二維硫化鉬高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研制[D];武漢大學(xué);2016年

5 謝立;超短溝道二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備及其電學(xué)性質(zhì)研究[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院物理研究所);2017年

6 肖永光;鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的保持性能與負(fù)電容效應(yīng)研究[D];湘潭大學(xué);2013年

7 劉林盛;場(chǎng)效應(yīng)晶體管的大信號(hào)模型研究[D];電子科技大學(xué);2011年

8 劉一陽(yáng);并五苯類有機(jī)小分子場(chǎng)效應(yīng)晶體管材料的合成與器件制備[D];蘭州大學(xué);2010年

9 塔力哈爾·夏依木拉提;酞菁銅單晶微納場(chǎng)效應(yīng)晶體管在氣體傳感器中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];東北師范大學(xué);2013年

10 陶春蘭;并五苯性質(zhì)的研究及其場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研制[D];蘭州大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 勾賀;ZnPc單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其光電性質(zhì)研究[D];東北師范大學(xué);2017年

2 田小婷;GaSb/InAs異質(zhì)結(jié)隧穿場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能分析[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

3 曹露雅;有機(jī)雙極型薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備和應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2015年

4 鄒素芬;新型有機(jī)小分子場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的制備及性能研究[D];杭州師范大學(xué);2015年

5 史柯利;聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備以及性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

6 李圣威;三柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FinFET）電學(xué)特性的建模與仿真[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

7 陳玉成;基于并五苯的有機(jī)光敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能研究[D];電子科技大學(xué);2014年

8 秦亞;基于鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本門電路及靈敏放大器的TCAD模擬[D];湘潭大學(xué);2015年

9 吳傳祿;電離輻射對(duì)MFIS型鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管電學(xué)性能的影響[D];湘潭大學(xué);2015年

10 彭龍;雙柵隧穿場(chǎng)效應(yīng)晶體管的模型研究[D];湘潭大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2254770