科研成果

上海光源衍射光束线站用户利用小分子固熔体薄膜实现场效应迁移率的调控(110809)

发布日期:2011-08-09 【字号:

中国科学院长春应用化学物理研究所的阎东航研究员课题组在上海光源衍射线站(BL14B1)应用掠入射衍射测试了新型有机半导体分子,研究中发现有机半导体分子可以共沉积形成共混薄膜,并且这种共混薄膜的晶格参数和电子结构表现出随共混比例变化而变化的现象。在弱取向外延生长中外延层薄膜的质量直接由诱导层分子的形貌和晶胞参数决定,进一步采用共蒸镀的方法构建固熔体诱导层,可以实现结构参数和电子结构的调控,进而实现有机半导体场效应迁移率的可控调节。(Advanced Materials 2011, 23, 3455–3459)。

采用固熔体诱导层外延的VOPc薄膜晶体管的性质也展现出随诱导层组分比例变化的迁移率性质。下图给出了基于不同比例固熔体诱导层外延的VOPc薄膜晶体管迁移率值,可以看出随着BPTT含量的增加,器件迁移率先增后减,在(1:1)诱导层上获得大于3 cm2/Vs的迁移率。迁移率随BPTT含量增加而升高主要来自于外延的VOPc薄膜因晶格匹配更小而表现出的更高质量形态,之后迁移率的降低与固熔体诱导层电子结构的变化有关。

不难看出,采用共沉积可以获得大尺寸,连续而平整的高有序固熔体诱导层,同时这种固熔体诱导层的结构参数和电子结构可以随组分比例而变化,这使得人工调节有机半导体薄膜形态和相应的器件性能成为可能。

 

 

(上海光源信息员汪蕾提供)