双栅有机薄膜晶体管的模拟研究_微电子学.rar

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摘要:有机薄膜晶体管(organic thin film transistors, OTFTs)以其成本低、柔性好、易加工等优点越来越受到人们的重视, 目前已广泛应用于低端器件.为了获得更实际的应用,OTFTs 的性能还需进一步的提高和改善.本论文研究主要包括以下部分:

   (1)本论文主要讨论双栅结构对OTFTs性能的改善,通过单栅和双栅结构的对比得出了,双栅有机薄膜晶体管的阈值电压为-2.07V,单栅有机薄膜晶体管的阈值电压为-6.2V.在输出电流方面双栅有机薄膜晶体管的电流也要大于单栅结构.表明了双栅结构比单栅结构有更好的电学特性.

  (2)本论文探讨界面特性对I-V特性以及阈值电压的影响,通过对界面加入电荷来模拟了考虑界面特性前后I-V特性以及阈值电压的变化,得出了不考虑界面特性时,的电流比加入界面电荷以后的高,而且加入界面电荷前后的阈值电压分别为-0.7V和-1.29V,表明了界面特性会降低有机薄膜晶体管的性能.

   (3)本论文模拟了3种不同有源层厚度的双栅有机薄膜晶体管的电学特性,有源层厚度分别为30nm,50nm,75nm,结果表明了在一定厚度的范围内,厚度越大,器件的输出电流越小,阈值电压越大,器件性能越差.

关键词:双栅;有源层;有机薄膜晶体管;厚度

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题的研究背景及意义-1

1.2 国内外概况-2

1.3 本课题的研究内容-3

1.4 课题的研究方法和步骤-3

第2章 有机薄膜晶体管的结构和工作原理-5

2.1 有机薄膜晶体管的结构-5

2.1.1 常规有机薄膜晶体管的结构-5

2.1.2 双栅有机薄膜晶体管的结构-6

2.2 有机薄膜晶体管的工作原理-7

2.3 双栅有机薄膜晶体管的工作原理-8

第三章 单栅双栅有机薄膜晶体管的性能-9

3.1 有机薄膜晶体管的性能表征-9

3.1.1 载流子迁移率-9

3.1.2 阈值电压-10

3.1.3 开关电流比-11

3.1.4 亚阈值摆幅-12

3.2 单栅有机薄膜晶体管的电流电压特性-12

3.2.1 转移特性和输出特性-12

3.2.2 单栅有机薄膜晶体管的模拟仿真-12

3.2.3 双栅有机薄膜晶体管的模拟仿真-14

3.2.4 单栅和双栅有机薄膜晶体管的性能对比-16

第四章 界面特性对I-V特性以及阈值电压的影响-19

4.1 有机薄膜晶体管的几种陷阱缺陷-19

4.1.1 有机薄膜晶体管缺陷态的种类-19

4.1.2 电荷陷阱态对载流子传输的影响-19

4.1.3电荷陷阱态对和阈值电压的影响-20

4.2仿真界面效应对和I-V特性和阈值电压的影响-21

第五章 有源层厚度对有机薄膜晶体管特性影响-27

5.1 有机薄膜晶体管材料的选取-27

5.2 模拟双栅有机薄膜晶体管结构-28

5.3 模拟不同厚度的有源层的I-V特性以及阈值电压-29

5.3.1 不同厚度的有源层仿真结果-29

5.3.2不同厚度的有源层仿真结果对比-33

第6章 结论与展望-37

6.1 结论及不足之处-37

6.2 未来展望-37

参考文献-38

致  谢-39