酞菁铜薄膜形态与迁移率关系的研究

有机场效应晶体管由于在大屏幕平板显示，智能卡，玩具等行业有潜在应用前景，引起研究人员的广泛关注。研究结果表明，器件的性能与有机半导体有源层的薄膜形态密切相关，但是在器件制备条件下有机半导体薄膜的生长行为不十分清楚。本论文利用AFM系统地研究了酞菁铜在云母、Ta_2O_5上的生长行为，利用形态控制的方法制备了具有不同形态的薄膜，研究了薄膜的形态结构与相应器件性能间的相互关系。研究结果表明，酞菁铜薄膜形态主要与基底沉积温度，基底性质有关。酞菁铜薄膜在两种基底上生长时，主要受扩散控制，计算出酞菁铜在云母表面扩散的激活能为3.658±1.205KJ/mol。发现酞菁铜薄膜表面具有自亲和特征。解释了薄膜形貌变化与基底温度间的关系。薄膜形态不同，器件性能也不同，通过提高生长温度的方法在Ta_2O_5上制备出晶粒尺寸大，薄膜致密性好，有序性高的薄膜形态。这种方法制备的器件性能最好，获得载流子迁移率为0.012cm~2V~(-1)s~(-1)，开关电流比为 5 * 10~6，阈值电压约为2V。