D2F-01FL3

   基于有機(jī)聚合物l’叨和小分子【10911]的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管⒆FET)出現(xiàn)于⒛世紀(jì)80年代。1982年,聚乙炔作為半導(dǎo)體材料被引入MOsFET場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件中。該器件以聚硅烷為介電層,以鋁和金為柵極和源極/漏極,以耗盡模式工作。雖然僅僅表現(xiàn)出百分之幾的電流調(diào)制能力,器件可引出的電流很小,卻展示了有機(jī)半導(dǎo)體材料應(yīng)用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管的可能性冂。年報(bào)道的基于聚噻吩半導(dǎo)體材料的場(chǎng)效應(yīng)晶體管,是最早有明顯引出電流的OFET網(wǎng)。由于該器件中的聚噻吩是利用原位聚合的方式直接制各在襯底上,沒(méi)有大面積生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。隨后,1988年報(bào)道的以可溶性聚噻吩通過(guò)溶液方

法制各的OFET,向人們展示了基于有機(jī)材料的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的廉價(jià)制備優(yōu)勢(shì)。繼而小分子【13]及共軛齊聚物Ⅱ鍆的OFET也被成功地研制出來(lái)。幾乎全部是有機(jī)材料的OFET報(bào)道于199O年,其中包含的唯一無(wú)機(jī)材料是電極。在⒛OO年science上報(bào)道的、以噻吩與芴雙嵌段形成的可溶性共聚物為半導(dǎo)體層的OFET,是“全部有機(jī)”的OFET器件[1習(xí)。它是以柔性聚酰亞胺作為襯底(柵極), 分另刂以 PVPlpo圩⑺nylphenoV、 PEDOT∶PsS fpolyr3,⒋e曲ylenedoxy-thophenΘ doped with polystyrene sulfo“cⅡ⑹作為介電絕緣體、柵極/源電極/漏電極。隨著研究的深人,基于小分子和聚合物的OFET器件性能都有所提高,尤萁是小分子器件,其載流子遷移率已經(jīng)接近甚至超過(guò)非晶硅【1刨,離各種應(yīng)用越來(lái)越近,因此這方面的研究及應(yīng)用開(kāi)發(fā)逐步成為國(guó)際熱點(diǎn)。

    基于有機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn),諸如廉價(jià)、性能易于調(diào)制、加工工藝簡(jiǎn)單、可制各于柔性襯底上等,將有機(jī)材料引入場(chǎng)效應(yīng)晶體管,有望制各出廉價(jià)或者具有良好柔韌性的電子元器件。因此,人們對(duì)oFET的深人研究,并不是為了直接取代基于硅技術(shù)的無(wú)機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,而是對(duì)它的擴(kuò)充和加強(qiáng),尤其是在非硅襯底上的電路集成方面。例如,由于oFET中的活性材料可以在接近室溫的條件下制各及圖案化,這些元器件可用于柔性的、或者可拉伸的塑料襯底上。由此,打開(kāi)了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域,諸如可卷曲顯示α日電子書(shū)籍)、人類皮膚模型[1"等。其他的潛在應(yīng)用包括低端的無(wú)線射頻標(biāo)簽識(shí)別fRFIDy1"、主動(dòng)式顯示驅(qū)動(dòng)u叨、基于場(chǎng)效應(yīng)晶體管的痕量質(zhì)和氣體傳感器㈣,21】、機(jī)械傳感囫、光檢測(cè)田到、光電流檢測(cè)等lz。l。另外,基于場(chǎng)效應(yīng)晶體管的聚集模式,類似于非晶硅遷移率的獲得方式阝,2習(xí),OFE飛還可作為分析有機(jī)材料中載流子遷移率大小的工具。