送 986 7.3.2有机薄膜晶体管气体传感器的制备及特性研究 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 7.3.2 有机薄膜晶体管气体传感器的制备及特性研究
煲 986 主要内容 1.研究意义 2.OTFT原理、制备及表征 3.OTFT传感器气敏特性测试 4.结论与展望 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 1. 研究意义 2. OTFT原理、制备及表征 3. OTFT传感器气敏特性测试 4. 结论与展望 主要内容
1.研究意义 好 986 无机氧化物半导体 气体传恳器 检测范围窄 工作温度高 选择性差 对多数有机 需加热器 气体无法检测 电子科技大学敏感材料与传前器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 1.研究意义
1.研究意义 986 有机薄膜晶体管(OT℉T)气体传感器 ,多参数传感器 体导电率、二维场致电导率、VT、T -251m ,灵敏度可调 高电阻 检测电流变化 ~柔性全有机OTFT 并五苯OTFT阵列 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 有机薄膜晶体管（OTFT）气体传感器 ➢ 多参数传感器 体导电率、二维场致电导率、VT、μFET ➢ 灵敏度可调 Vgs S 高电阻 检测电流变化 ➢ 柔性全有机OTFT 并五苯OTFT阵列 1.研究意义
2.OTFT原理、制备及表征 98 有机半导体材料 。有机半导体是具有半导体性质的有机材料，即导电能力介于金属和绝缘体之间、 电导率在10-10~100Scml范围内的有机物。 ·主要包括具有π共轭结构的小分子、聚合物或给-受体复合物 无机半导体 有机半导体 原子间结合力 共价键和离子键为主以范德瓦耳力为主 结构 严格的晶格结构 分子结构多样、易变 载流子 电子与空穴 孤子、极化子、双极化子 柔性 不能实现柔性器件 能实现柔性器件 环保 易形成电子垃圾 可以回收再利用 工艺 复杂，多需要高温 工艺相对简单只要真空蒸镀甚至 真空环境 旋涂印刷的方法就可实现 电子科技大学敏席材料与传核器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 有机半导体材料 ❖ 有机半导体是具有半导体性质的有机材料，即导电能力介于金属和绝缘体之间、 电导率在10-10～100S·cm-1范围内的有机物。 ❖ 主要包括具有π共轭结构的小分子、聚合物或给-受体复合物 2. OTFT原理、制备及表征
2.OTFT原理、制备及表征 986 器件结构 Gate Gate Drain Source Drain Source 细绝线因 铅绝缘层 Ip. 有机半导体 有机半导体 衬底 村 P3HT D a.顶栅顶接触结构 b.顶栅底接触结构 Silicon(n) G Drain Drain Source 有机半导体 有机半导体 底栅底接触结构 船绝像层 榆绝缘 村底 衬底 ↓ 适合作气体传感器 Gate Gate c.底栅顶接触结构 d.底棚底接触结构 电子科技大学敏感材料与传廊器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 器件结构 底栅底接触结构 适合作气体传感器 2. OTFT原理、制备及表征
2.OTFT原理、制备及表征 986 工艺流程一器件 光刻 制备绝 缘层 source gate drain 制备 基片 栅极 制备源浦极 制备半 进行封装 导休层 n型s衬底 Al-Ti/Au电极 L=10μm W/L=200 W=2mm SiO,200nm,400nm 电子科技大学敏席材料与传核器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 L=10μm W=2mm W/L=200 n型Si衬底 Al--Ti/Au电极 SiO2 200nm, 400nm 工艺流程—器件 2. OTFT原理、制备及表征
2.OTFT原理、制备及表征 986 工艺流程一有源层 ◆P3HT薄膜 氯仿作溶剂，浓度为0.05%，0.2%ww, 超声约5分钟，旋涂40秒（2500rpm） 并五苯 C6H13 C6H13 并五苯薄膜 真空热蒸发法真空度2×103Pa CsH13 C6H13 P3HT 电子科技大学敏席材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 ► P3HT薄膜 氯仿作溶剂，浓度为0.05%，0.2%w/w， 超声约5分钟，旋涂40秒（2500rpm） ► 并五苯薄膜 真空热蒸发法 真空度2×10-3Pa 并五苯 P3HT 2. OTFT原理、制备及表征 工艺流程—有源层
2.OTFT原理、制备及表征 好 986 有源层表征分析(P3HT) >UV-Vis 0.5 P3HT in CHCI. -.-Spin-coated film 0.07 0.4 (Thickness:-35 nm) ....Drop-cast film 0,6 0.3 (Thickness:-90 nm) 0.05 0.2 0.04 0.1 特征峰 溶液450nm 0.03 0.02 0.0 旋涂520nm 0.1 300 400 500600700 800 Wavelength(nm) 0.0 400 500 600 700 800 Fig.4.UV-visible absorption spectra for P3HT in solution of chloroform. Wavelength(nm) and spin-coated and drop-cast thin solid films on glass substrates. 544nm 红移94nm+谱带变宽-一-一原因：固态薄膜中噻吩骨干共面性增加 电子科技大学 敏席材料与传廊器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 有源层表征分析（P3HT） 特征峰 溶液 450nm 旋涂 520nm 544nm 红移94nm+谱带变宽-----原因：固态薄膜中噻吩骨干共面性增加 2. OTFT原理、制备及表征 ➢ UV-Vis
2.OTFT原理、制备及表征 XRD 160 140 旋涂溶剂蒸发过快 非晶态 40 链段随机排列 分子有序性差 20 (degree) >AFM 平均粗糙度 Ra=0.6761nm 3 均方根粗糙度 RMS=1.271nm 高低起伏 P-V:12.35nm 0.0 0.5 粒径 220nm Cum] [um] 电子科技大学敏席材料与传廊器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 2. OTFT原理、制备及表征 平均粗糙度 Ra=0.6761nm 均方根粗糙度 RMS=1.271nm 高低起伏 P-V: 12.35nm 粒径 220nm ➢ AFM 非晶态 旋涂溶剂蒸发过快 链段随机排列 分子有序性差 ➢ XRD
