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有機電晶體的試製與電性分析
Thesis

有機電晶體的試製與電性分析

單文賢
Masters, 國立清華大學, 電子工程研究所
2001

Abstract

有機電晶體 極化現象 MEH-PPV
近年來有機顯示器成為市場上的大熱門,利用有機體已可製作出低成本,全彩平面顯示器,其特性已可跟傳統的CRT匹配。而有機體可彎曲的特性,使得許多可撓曲的顯示器產品,如電子報等夢想,變得不再是遙不可及。而在做成主動式的OLED之前,我們需要做有機電晶體(OFET)來驅動它。 本論文以“bottom gate, bottom contact”的結構,SiO2為絕緣層,以及用spin coating成長有機膜的方式,成功的製作出以MEH-PPV為有機材料的有機電晶體,其中threshold voltage(Vt)為-4.046V,並在Vd=-5V下,量得transconductance(gm)為9.14E-12 A/V,mobility(μ)為2.65E-6cm2/V-S,subthreshold slope為1149mv/decade,其中元件的參數為:W=200um,L=10um,Cox為3.45E-8F/cm2(Tox=1000Å)。從IDS-VDS curve看來,polymer似乎有極化的現象,利用此假設可以解釋幾個現象:首先,在IDS-VDS curve中,在線性區前段(VDS接近零值時),電流會有一段小的,反向的漏電流,其解釋原因為,當VDS瞬間從負電壓切換到零電壓時,由於通道還存有反向的極化電場,此極化電場會將電流反向,因而形成漏電流﹔第二個現象為,在固定VDS情況下,將VGS從0V掃到-20V,經過10秒的休息,再從-20V掃回0V,可以發現電流並不一致,而且在VDS= -20V這點,可以發現休息過後的電流較大,其解釋原因為,經過10秒休息後,通道內的極化電場隨時間逐漸的變小,使得瞬間再加上-20V的VDS時,通道內的總電場變大,所以電流就會變大。因此可以得到一個結論:極化現象會劣化電晶體的特性。另外,由於有機薄膜與oxide層間的介面好壞,往往決定元件的好壞,因此spin coating有機體前的清洗步驟特別重要。

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