其中,Vr是閾值電壓,Ci是絕緣層單位面積的電容,u是載流子遷移率。當(dāng)Va大于閾值電壓且固定在某-一數(shù)值時,Vsp很小(|Vspl《|VG-VT),此時,導(dǎo)電溝道中的電荷密度是線性減少,有機場效應(yīng)晶體管處于線性工作區(qū),漏電流可以通過方程式(1)計算得到,隨著VSP的增大,當(dāng)[Vspl=\Va-VT|時,器件處于預(yù)夾斷狀態(tài),Vsp進-一步增大,當(dāng)IVspl》lVa-VT|時,預(yù)夾斷區(qū)域向源極伸展,漏極附近無感應(yīng)載流子產(chǎn)生,器件被夾斷,電流達到飽和,器件將處于飽和工作區(qū),漏電流可有方程式(2)計算得到,此后再加大Vsp,電流無變化。關(guān)于-一個器件到底是P型還是N型亦或是雙極性,這主要取決于所采用的有機半導(dǎo)體的性質(zhì)。其實對一一個獨特的有機半導(dǎo)體,它既擁有正的載流子又擁有負(fù)的載流子,當(dāng)正的載流子起主導(dǎo)作用的時候,對應(yīng)的有機半導(dǎo)體就是P型,反之,當(dāng)負(fù)的載流子起主導(dǎo)作用的時候,對應(yīng)的有機半導(dǎo)體就是N型。另外,一個材料表現(xiàn)出P型還是N型很大程度上還與器件的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的環(huán)境條件有關(guān):當(dāng)合適的注入接觸,采用無陷阱絕緣層和提供合適的環(huán)境條件,大多數(shù)有機半導(dǎo)體材料可表現(xiàn)出電子或空穴具有相同數(shù)量級的遷移率來。
有機場效應(yīng)晶體管是什么----有機場效應(yīng)晶體管的應(yīng)用研究
早在1954年人們就開始研究有機晶體材料,但晶體質(zhì)量很低。如今已經(jīng)能制備出高質(zhì)量的有機晶體材料,為研有機晶體半導(dǎo)體器件創(chuàng)造了有利條件。美國Bell實驗室J.H.Schon等用并五苯(Peantacene)和并四苯(Tetracene)晶體材料制成有機晶體場效應(yīng)晶體管(FET)。下圖所示的MISFET結(jié)構(gòu)中,晶體半導(dǎo)體材料為并五苯;絕緣層是Al2O3膜,厚度為250nm,源、漏電極為金,厚度為100nm。
這種有機晶體材料電阻率很高。在柵電壓的作用下,有機晶體膜的表面感生一層高濃度的空穴或電子,形成高電導(dǎo)層,從而與金電極形成歐姆接觸。其室溫場效應(yīng)特性曲線下圖所示??昭ê碗娮拥氖覝貓鲂?yīng)遷移率分別為2.7和1.7cm2/V.s;隨著溫度的降低,場效應(yīng)遷移率按指數(shù)規(guī)律上升;當(dāng)溫度低于10K時,空穴和電子的場效應(yīng)遷移率分別增至1200和320cm2/V.s。