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研究生:陳坤暘
論文名稱:有機薄膜電晶體之高分子閘極介電層研究
論文名稱(外文):Studies of Polymer Gate Dielectrics in Organic Thin Film Transistors
指導教授:金惟國何家充
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:五環素介電層高分子有機薄膜電晶體
外文關鍵詞:pentacenegate dielectricpolymerOTFT
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本論文利用旋轉塗佈技術製作高分子薄膜,並以蒸鍍方式完成有機半導體pentacene,觀察pentacene成長與高分子基材間的關係,接著利用選擇適當的高分子PMMA作為OTFT之有機介電層,製作元件。
實驗結果,發現粗糙度是影響結晶成長的首要因素,其次為高分子的親疏水性,越疏水的表面和pentacene的親合力越佳,因此成核點越多,使得結晶無法連續成長,而太親水的表面,會在蒸鍍時,因累積過多的分子蒸氣在高分子基材上而又缺少適當的成核點,使得pentacene開始雜亂地結晶下來,所以pentacene晶粒較小且其與親水性表面的接著也較差。因此,唯有在適當親疏水性的表面,提供pentacene適當的成核點使其成長,才有較大結晶的出現。最後,發現在較為疏水性的表面上,pentacene分子為水平於基板排列,且和基板表面的接合性較佳。
選用PMMA作為OTFT元件之閘極介電層,元件採用下閘極、下接觸式的結構,並以ITO作為電極,實驗結果得到元件之載子遷移率在10-3等級,而Ion/Ioff為103。
摘要 І
謝誌 IІ
目錄 ІII
圖目錄 VI
表目錄 VIII

第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧 3
2-1 有機半導體材料簡介 3
2-2 有機半導體之電子結構與導電機制 5
2-2.1能帶理論 5
2-2.2偏極子(polaron)和雙偏極子(bipolaron) 6
2-3 有機半導體的傳導方式 8
2-3.1 分子鏈上(intramolecular)的傳導 8
2-3.2 分子鏈間(intermolecule) 的傳導 9
2-3.3 Multiple Trap and Releasing(MTR) 10
2-4 Pentacene的性質 11
2-5 有機薄膜電晶體簡介 13
2-6 有機薄膜電晶體操作模式 16
2-7 OTFT載子遷移率 19
2-8 各項重要參數 22
2-8.1載子遷移率(mobility) 22
2-8.2 threshold voltage(VT) 23
第三章 實驗材料、設備及實驗方法 25
3-1 前言 25
3-2 實驗藥品及設備 26
3-2.1 實驗藥品 26
3-2.2 實驗設備 27
3-3 實驗方法 29
3-3.1 高分子薄膜的製備 30
3-3.2 熱蒸鍍Pentacene 32
3-3.3 製作元件 32
3-4 分析方法 33
3-4.1 高分子溶液在玻璃基板上的成膜性觀察 33
3-4.2 接觸角分析 33
3-4.3 原子力顯微鏡(AFM)-粗糙度分析 33
3-4.4 熱重分析儀 33
3-4.5 原子力顯微鏡(AFM)-grain size量測 33
3-4.6 x-ray分析 33
3-4.7 電性分析 34
第四章 結果與討論 35
4-1 高分子薄膜的成膜分析 35
4-1.1 電漿前處理對於高分子成膜性的影響 35
4-1.2 接觸角量測 37
4-1.3 高分子膜粗糙度 44
4-2 pentacene特性分析 48
4-2.1 材料的熱性質分析(DSC、TGA分析) 48
4-2.2 晶粒大小 50
4-2.3 x-ray圖譜 59
4-3 元件討論 71
4-3.1 MIM漏電量測 71
4-3.2 元件量測 74
第五章 結論 78
第六章 Reference 79
[1] J. H. Postlethwait, and J. L. Hopson, “The Nature of Life”, pp.26-57, 1989
[2] A.Tsumura, H. Koezuka, T. Ando, Appl. Phys. Lett. 1986, 49, 1210
[3] A.Assadi, C. Svensson, M. Willander, O. Ingans, Appl. Phys. Lett. 1988
[4] J. Paloheimo, E. Punkka, H. Stubb, P.Kuivalainen, in Lower Dimensional Systems and Molecular Devices, Proceedings of NATO ASI, Spetses, Greece (Ed: R. M. Mertzger), Plenum, New York 1989
[5] Z. Bao, A. Dodabalapur, A. J. Lovinger, Appl. Phys. Lett., 1996, 69, 4108
[6] H. Sirringhaus, N. Tessler, R. H. Friend, Science 1998,280,1741
[7] F. Ebisawa, T. Kurokawa, S. Nara, J. Appl. Phys. 1983, 54, 3255
[8] J. H. Burroughes, C. A. Jones, R. H. Friend, Nature 1988, 335, 137
[9] H. Fuchigami, A. Tsumura, H. Koezuka, Appl. Phys. Lett. 1993, 63, 1372
[10] F. Garnier, A. Yassar, R. Hajlaoui, G. Horowitz, F. Deloffre, B. Servet, s. Ries, P. Alnot, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8716
[11] B.Servet, G. Horowitz, S. Ries, O. Lagorsse, P. Alnot, A. Yassar, F. Deloffre, P. Srivastava, R. Hajlaoui, P. Lang, F. Garnier, Chem. Mater. 1994, 6, 1809
[12] A. Dodabalapur, L. Torsi, H. E. Katz, Science 1995, 268, 270. L. Torsi, A. Dodabalapur, A. J. Lovinger, H. E. Katz, R. Ruel, D. D. Davis, K. W. Baldwin, Chem. Mater. 1995, 7, 2247
[13] C. D. Dimitrakopoulos, B. K. Furman, F. Graham, S. Hegde, S. Purushothaman, Synth. Met. 1998, 2
[14] H. E. Katz, L. Torsi, A. Dodabalapur, Chem. Mater. 1995, 7, 2235
[15] R. Hajlaoui, D. Fichou, G. Horowitz, B. Nessakh, M. Constant, F. Garnier, Adv. Mater. 1997, 9, 557
[16] R. Hajlaoui, G. Horowitz, F. Garnier, A. Arce-Brouchet, L. Laigre, A. Elkassmi, F. Demanze, F. Kouki, Adv. Mater. 1997, 9, 389
[17] J. H. Sch^n, C. Kloc, B. Batlogg, Org. Electron. 2000, 1, 57
[18] Y. -Y. Lin, D. J. Gundlach, S. Nelson, T. N. Lett. 1997, 18, 606. Jackson, IEEE Electron Device.
[19] C. D. Dimitrakopoulos, A. R. Brown, A. Pomp, J. Appl. Phys. 1996, 80, 2501
[20] Y. -Y. Lin, D. J. Gundlach, T. N. Jackson, 54th Annual Device Research Conference Digest 1996, p.80. 1991, 58, 1500
[21] G. Horowitz, X. Peng, D. Fichou, F. Garnier, Synth. Met. 1992, 51, 419
[22] R. C. Haddon, A. S. Perel, R. C. Morris, T. T. M. Palstra, A. F. Hebard, R. M. Fleming, Appl. Phys. Lett. 1995, 67, 121
[23] J. Kastner, J. Paloheimo, H. Kuzmany, in Solid State Sciences(Eds:H. Huzmany, M. Mehring, J. Fink), Springer, New York 1993, pp. 515-521
[24] G. Guillaud, M. Al Sadound, M. Maitrot, Chem. Phys. Lett. 1990, 167,503.
[25] Z. Bao, A. J. Lovinger, J. Brown, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 207.
[26] H. Fuchigami, A. Tsumura, H. Koezuka, Appl. Phys. Lett. 1993, 63, 1372.
[27] A. R. Brown, D. M. de Leeuw, E. J. Lous, E. E. Havinga, Synth. Met. 1994, 66, 257.
[280] J. G. Laquindanum, H. E. Katz, A. Dodabalapur, A. J. Lovinger, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11 331.
[29] M. G. Kanatzidls, Chem. And Eng. News, December 3, 36, 1990
[30] W. R. Salaneck, Contem. Phys. 30, 403, 1989
[31] C. D. Dimitrakopoulos and D. J. Mascaro, « Organic thin-film transistors: A review of recent advances”, IBM, vol. 45, pp. 11-27, 2001
[32] K. Y. Chung, and G. W. Neudeck, “Analytical modeling of α-Si:H thin-film transistors”, J. Appl. Phys. Vol. 62, pp. 4617-4624, 1987
[33] M. Shur, M. Hack, and G. S. John, “A new analytic model for amorphous silicon thin-film transistors”, J. Appl. Phys. Vol. 66, pp. 3371-3380, 1989
[34] P. G. Le Comber, and W. E. Spear, “Electronic transport in amorphous silicon films”, vol. 25, pp. 509-511, 1970
[35] P. W. Anderson, “Absence of Diffusion in Certain Random Lattices”, Physical Review, vol. 109, pp. 1492-1505, 1958
[36] Gilles Horowitz, “Organic Field-Effect Transistors”, Advanced Materials, vol. 10, pp. 365-377, 1998
[37] Gilles Horowitz, “Field-effect transistors based on short molecules”, J. Mater. Chem. Vol. 9, pp. 2021-2026, 1999
[38] C. D. dimitrakopoulos and D. J. Mascaro, IBM J. RES. & DEV. 45(1), 11, 2001
[39] S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, Wiley, New York, 1981, CH. 7
[40] A. R. Brown, C. P. Jarrett, D. M. de Leeuw and M. Matters, “Field-eddect transistor made from solution-procceed organic semiconductors”, Synth. Met., vol. 88, pp. 37-55, 1997
[41] M. A. Lampert, “Simplified Theory of Space-Charge Limited Currents in an Insulator with Traps”, Physical Review, vol. 103, pp. 1648-1656, 1956
[42] Katoh, M., Izumi, Y., Kimura, H., Ohte, T., Kojima, A., & Ohtani, S., “Investigation of characteristics of carbon materials with variousstructures modified by plasmas using diagnostics and materials-surface analysis.” Applied Surface Science, 100/101, 226-231, 1996
[43] Max Shtein, Jonathan Mapel, Jay B. Benziger, and Stephen R. Forrest, “Effect of film morphology and gate dielectric surface preparation on the electrical characteristics of organic-vapor-phase-deposited pentacene thin-film transistors”, Applied Physics Letters, vol.81, pp.268-270, 2002
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