并五苯薄膜中室温下的缺陷修复及晶体管性能提升
材料科学
2009-12-21 v1
摘要
我们报道了有机半导体并五苯中室温下的缺陷修复现象。这种奇特效应是有机半导体特有的弱分子间相互作用的直接结果。我们制备了并五苯薄膜晶体管，并通过原位栅控四端测量进行了表征。在高真空条件下（本底压强约为 10E-8 mbar），器件性能随时间推移而改善。有效场效应迁移率提高了多达两倍，最高迁移率达到 0.45 cm2/Vs。此外，接触电阻降低了一个数量级以上，电流迟滞显著减少。氧气/氮气暴露和退火实验表明，电子参数的改善是由热促进过程驱动的，而非化学掺杂。为了从晶体管特性中提取陷阱态的谱密度，我们实施了一种强大的方案，能够以高精度直接计算陷阱密度。我们表明，性能改善是由于价带顶附近<0.15 eV 的浅陷阱密度降低所致，而能量较深的陷阱基本不受影响。这项工作有助于理解有机半导体中的浅陷阱，并确定多晶薄膜晶粒内的结构点缺陷是主要原因。
引用
@article{arxiv.0711.1457,
title = {Defect healing at room temperature in pentacene thin films and improved transistor performance},
author = {Wolfgang L. Kalb and Fabian Meier and Kurt Mattenberger and Bertram Batlogg},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.1457},
year = {2009}
}
备注
13 pages, 13 figures, to be published in Phys. Rev. B