聚合物场效应器件中界面与体相输运性质的差异

S. Grecu; M. Roggenbuck; A. Opitz; W. Bruetting

doi:10.1016/j.orgel.2006.03.005

聚合物场效应器件中界面与体相输运性质的差异

软凝聚态物质 2007-05-23 v3

作者: S. Grecu , M. Roggenbuck , A. Opitz , W. Bruetting

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摘要

通过以聚(3-己基噻吩)(P3HT)作为半导体聚合物、Si/SiO2晶片作为衬底，对场效应晶体管(FETs)和金属-绝缘体-半导体(MIS)二极管进行电学和结构测量，分析了自组装单分子层衬底处理及热退火的影响。研究发现，使用六甲基二硅氮烷(HMDS)和十八烷基三氯硅烷(OTS)等硅烷化试剂进行表面处理，可使场效应迁移率提高至50倍，在室温下饱和值达到4E-2 cm^2/Vs以上。尽管所获得的场效应迁移率与处理衬底上的水接触角之间存在明显的相关性，但对MIS二极管的X射线衍射和电容测量表明，P3HT薄膜体相的结构和电学性质不受表面处理的影响。另一方面，热退火会导致晶粒尺寸和体相弛豫频率增加，从而使垂直于SiO2/P3HT界面的迁移率增加，但对场效应迁移率的影响很小。对MIS二极管和FETs的变温研究表明，垂直于衬底平面的输运是热激活的，可以用高斯态密度中的跳跃输运来描述；而衬底平面内的场效应迁移率在很宽的温度范围内几乎与温度无关。这些研究揭示了聚合物场效应器件中界面与体相输运性质之间的显著差异。

关键词

聚合物场效应晶体管 P3HT 界面输运体相输运场效应迁移率自组装单分子层

引用

@article{arxiv.cond-mat/0506738,
  title  = {Differences of interface and bulk transport properties in polymer field-effect devices},
  author = {S. Grecu and M. Roggenbuck and A. Opitz and W. Bruetting},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0506738},
  year   = {2007}
}

备注

accepted at Organic electronics

聚合物场效应器件中界面与体相输运性质的差异

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关键词

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