柔性并五苯薄膜晶体管的制备及性能优化

采用了一种全新的方法,应用真空沉积技术在弹性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)绝缘层上制备了均匀致密的并五苯薄膜.实验结果显示,通过氧等离子体处理和十八烷基三氯硅烷(OTS)气相修饰PDMS绝缘层,对沉积大晶粒的并五苯薄膜进而获得高迁移率的薄膜场效应晶体管有着至关重要的作用.实验中通过优化氧等离子体处理和OTS修饰的条件,在先后经过100 s氧等离子体处理和7 h气相OTS修饰的PDMS绝缘层上,制备并五苯薄膜场效应晶体管,其最高迁移率可以达到0.58 cm²·V^-1·s^-1.后续实验中在PDMS绝缘层上尝试并成功地制备了柔性的并五苯薄膜场效应晶体管.这一实验结果拓宽了PDMS作为柔性绝缘层可以通过真空沉积技术制备薄膜器件的能力,在未来大规模柔性电子产品的制备和优化中具有巨大的应用潜力.     

低电压并五苯薄膜场效应晶体管

利用全蒸镀法, 以并五苯作为有源层, 聚甲基丙烯酸甲 酯（PMMA）作为绝缘层, 制备了全有机薄膜场效应晶体管（TFT）. 测试结果表明, 器件具有较低的工作电压和较高的场效应迁移率. 对工作机理进行了探讨.     

有源层厚度对酞菁铜薄膜晶体管电学性能的影响

制备了顶接触的薄膜晶体管,实验中采用二氧化硅作为绝缘层,然后再依次真空蒸镀酞菁铜(CuPc)作为晶体管器件的有源层,金作为源漏电极。不同CuPc有机薄膜的厚度分别为15nm、40nm和80nm,制作成三种薄膜晶体管器件。实验证明,当有源层厚度为40nm时,能够获得最大的饱和电流和载流子迁移率。     

ZnO/SiO2/Si复合结构的声表面波器件特性分析

为研究ZnO/SiO2/Si复合结构声表面波器件激发瑞利波的特性,通过有限元方法对该复合结构进行三维建模仿真,得到该结构SAW器件所激励的瑞利波特性,以及其位移-频率、导纳-频率特性曲线.为验证有限元仿真结果的正确性,制备了有无反射栅结构的两组SAW器件.采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在Si衬底上制备Si...     

无机厚膜电致发光显示器件的研究

采用丝网印刷技术,在Al2O3陶瓷基板上印刷、高温烧结内电极及绝缘层,制备出陶瓷厚膜基板,进而制备了新型厚膜电致发光显示器(TDEL).整个器件结构为陶瓷基板/内电极/厚膜绝缘层/发光层/薄膜绝缘层/ITO透明电极.测试了器件的阈值电压、亮度与电压、亮度与频率关系,并对器件衰减特性进行了分析.结果显示厚膜电致发光器件比薄膜电致发光器件有更低的阈值电压和较小的介电损耗,有效地防止了串扰现象.     

压敏-电容双功能多层器件

介绍了压敏-电容器双功能多层器件的结构原理、特征、用应等.利用多层压敏电阻器和多层陶瓷电容器复合制备了压敏-电容器双功能多层器件.压敏-电容器双功能器件应用试验结果证实,所研制的器件具有抑制静电放电与降低噪声的双重功能、大容量、抗干扰等优点,可望在信息及家电行业获得广泛应用.     

基于加载条形光波导结构的聚合物热光开关

为解决有机/ 无机杂化材料薄膜厚度较薄且难加工等问题, 设计并制作了一种基于加载条形光波导结构 的 MZI(Mach-Zehnder Interferometer)型快速、 低功耗热光开关器件。 聚合物材料具有较低的热导率和较大的热 光系数, 能有效降低器件的功耗, 以热导率相对较大的 SiO 2 的衬底作为下包层, 可有效加快器件响应时间。 采用热光系数较大的有机/ 无机杂化材料 DR1/ SiO 2 -TiO 2 作为波导芯层, 以聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环 氧丙酯的共聚物(P(MMA-GMA): Poly-Methyl-Methacrylate-Glycicly-Methacrylate)作为加载条波导, 以聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA: Polymethyl Methacrylate)作为波导上包层, 设计了热光开关器件。 采用 COMSOL 软件模拟了 器件的光场和热场分布, 采用微加工工艺并结合光漂白技术进行了开关器件的制备。 并在 1 550 nm 工作波长 下测试开关器件的性能。 可在缩短器件响应时间的同时降低器件的功耗, 驱动功率为 9. 2 mW, 消光比为 21. 2 dB, 开关的上升、 下降时间分别为 152. 8 滋s 和 180. 0 滋s。     

栅压对有机薄膜场效应晶体管中载流子注入的影响

采用有机半导体材料酞菁铜作为有源层,聚四氟乙烯作为绝缘层,制作了两个不同结构的有机薄膜场效应晶体管,一个是底电极结构,另一个是倒置顶电极结构。文章通过对两个器件的电特性进行对比,分析出在倒置顶电极结构下栅压对有机薄膜场效应晶体管中载流子的注入有很大的帮助。     

低温溶液加工法制备氧化锌薄膜晶体管

为适应柔性有源有矩阵有机发光二极管(AMOLED)等新型显示技术发展的需要,将低温溶液处理的氧化锌作为半导体层、电化学氧化的氧化铝钕作为栅绝缘层,制备了氧化锌薄膜晶体管(TFT).制备氧化锌半导体层所用的前驱体溶液为无碳的Zn(OH)x-(NH3)y(2-x)+水溶液,这种氨络合物溶液制备简单、成本低,并且由于容易形成高活性的氢氧自由基,使得氨-金属之间的分解所需要的活化能较低,生成氧化锌所需的能量较小,可以在180℃的较低温度下获得氧化锌多晶薄膜.所制备的TFT器件的最高迁移率可达0.9 cm2/(V·s).这种低温氧化锌薄膜工艺与室温电化学氧化的栅绝缘层工艺相结合,具有温度低和迁移率高的特点,完全能与柔性衬底兼容,在柔性显示中具有很大的应用前景.     

利用双发光层结构提高N-BDAVBi掺杂器件的效率

制备了基于N-BDAVBi的高效率双发光层蓝色有机电致发光器件(OLED),器件中将蓝色荧光染料NBDAVBi作为客体发光材料分别掺入主体材料TCTA和TPBi中,器件结构为ITO/m-MTDATA(40 nm)/NPB(10nm)/TCTA:N-BDAVBi(15 nm)/TPBi:N-BDAVBi(15 nm)/TPBi(30 nm)/LiF(0.6 nm)/Al(150 nm),最大电流效率达到8.44 cd/A,CIE色坐标为(0.176,0.314),并且在12 V的电压下,亮度最大达到11 860 cd/m2,分别是单发光层结构器件的1.85倍和1.2倍.器件性能提高主要归因于双发光层扩大了载流子复合区域,主客体间的Forster能量转移.     

Preparation of organic thin-film field effect transistor

The organic thin-film field effect transistor was prepared through vacuum deposition by using teflon as di-electric material. Indium-tin-oxide acted as the source and drain electrodes. Copper phthalocyanine and teflon were used as the semiconductor layer and dielectric layer, respectively. The gate electrode was made of Ag. The channel length between the source and drain was 50 μm. After preparing the source and drain electrodes by lithography, the copper phthalocyanine layer, teflon layer and Ag layerwere prepared by vacuum deposition sequentially. The field effect electron mobility of the device reached 1.1×10ˉ6 cm2/(V@s), and the on/off current ratio reached 500.     

α-四（4-羧基苯氧基）酞菁锌的合成与抗肿瘤活性研究

通过2步合成了水溶性的α-四（4-羧基苯氧基）酞菁锌（Ⅱ）,采用UV-Vis、IR、元素分析、激光解吸电离飞行时间质谱（TOF-MS）对配合物进行了表征.在光诱导条件下,采用四甲基偶氮唑蓝比色法（MTT法）,研究了此酞菁锌配合物对Bel-7402细胞抑制作用,考察了不同浓度的配合物对抑瘤效果的影响,当浓度为100 mg.L-1时对肿瘤的抑制率可达71%左右,并确定其细胞生长抑制50%时的药物浓度（即IC50值）为21 mg.L-1.结果发现：此酞菁锌是1种很有潜力的抗癌光敏剂,在光诱导条件下,适宜的浓度具有较高的抑制率,并探讨了其抑瘤机制.     

基于CBP掺杂DPIHQZn的有机电致黄光器件

采用锌金属配合物DPIHQZn((E)-2-(4-(4,5-diphenyl-1H-imidazol-2-yl)styryl)quinolin-Zinc),将其掺杂到CBP中作为黄光发射层,制备了黄色有机电致发光器件(OLED),器件结构:ITO/2T-NATA(20 nm)/CBP:x wt.%DPIHQZn(30 nm)/Alq3(40 nm)/LiF(0.5 nm)/Al,研究了4种不同掺杂浓度(x=5,10,15,20)对黄光器件性能的影响,利用黄光发射层中主体材料与客体材料之间能量转移特性,得到了性能较好的有机电致黄光器件.在相同条件下,当掺杂浓度为15%时,其性能在4组器件中达到最佳,在驱动电压为14 V时呈黄光发射,器件最大亮度达到4 261 cd/m2,最大电流效率为0.84 cd/A,器件的色坐标稳定.     

有机薄膜光敏三极管动态特性及其应用

为研究试制的有机半导体酞菁铜薄膜静电感应光敏三极管的动态特性,采用电阻分压的方法检测对方波信号的响应速度,测定上升时间为268.1ns.根据所测得的参数,建立了该三极管的微变等效电路,并对参数对器件工作的影响进行了分析.结果证明该器件可以在大面积图像感光传感器中使用,并根据其光敏特性和动态特性,提出了图像感光阵列的设计方法和工作原理.     

场效应纳电子晶体管的构造和电学特性测量

研究了场效应纳电子晶体管构造过程中金属电极的结构设计,源-漏电极高度、SiO₂绝缘层厚度以及金属电极选材等因素对器件性能有关键的影响。在此基础上测量了单壁碳纳米管束的场效应行为,构造成功基于单壁碳纳米管束的场效应晶体管。     

利用双空穴注入层提高顶发射有机电致发光器件的性能

以铝（Al）为阴极和阳极制备了顶发射有机发光器件。与单独使用三氧化钼（M000或富勒烯（C60）作为空穴注入层相比,利用MoO3/C60双空穴注入层能显著提高器件的性能。表明在Al／MoO3/C60界面处存在较强的偶极作用,极大地降低空穴注入势垒,提高器件性能。     

加CdS薄层的白色有机电致发光器件色度的优化

文章讨论了利用蓝色磷光小分子铱配合物[iridium(III)bis-(4',6'-difluorophenylpyridinato)tetrakis(1-pyrazolyl)borate(Fir6)]与黄色荧光染料Rubrene复合发光产生白光的设想.通过引入CdS薄层而增加电子注入,利用结构为ITO/2-TNATA/NPB/Rubrene/CBP/CBP:Fir6/CBP/Bphen/CdS/LiF/Al的器件,通过增加激子阻挡层CBP,获得了色度较好的白色有机电致发光器件.当两层激子阻挡层CBP厚度均为3 nm时,电压从启亮电压3.4 V开始至9 V为止,器件的色坐标从(0.36,0.36)变化到(0.32,0.31),使器件的色度获得了很好的改善.     

二氧化硅／有机蒙脱土复合超疏水涂层的制备及其性能研究

将全氟辛基三乙氧基硅烷（FAs）改性的二氧化硅颗粒与有机蒙脱土（OMMT）混合制成溶胶,采用浸渍提拉法制备具备超疏水性能的复合涂层,研究了二氧化硅／OMMT不同配比对涂层疏水性能的影响。结果表明,复合涂层的静态接触角随二氧化硅／OMMT质量比的增加而增大,滚动角随二氧化硅／OMMT质量比的增加而减小。通过扫描电子显微镜（SEM）观察涂层表面微观结构,发现超疏水涂层表面具有微纳米复合结构,结合FAS改性二氧化硅的低表面能,赋予了复合涂层优良的超疏水性能。     

过渡金属氧化物自旋和电荷相关信息存储

信息技术的快速发展在某种程度上要求有高速度和大容量的非易失存储器.然而,随着晶体管尺度达到其量子极限,传统硅半导体器件的继续集成化发展遇到了瓶颈.因此,人们提出了一系列有潜力成为下一代更具功能性的存储器原型器件,并引起了广泛而持续的研究热潮.本文介绍3种基于新材料和新结构的新型存储原型器件：阻变开关器件、有机自旋阀和多铁隧道结.我们发现通过改变界面态,可将阻变式开关器件的反应速度提高数个量级,达到5ns;在实验上确认了超精细相互作用对自旋阀效应的影响;利用多铁隧道结实现了室温下的四重阻态存储.基于自旋、电荷相关信息存储的原理和实验结果,我们对这3种过渡金属氧化物器件目前还存在的问题及未来的应用前景进行了分析和讨论.