目錄
《納米科學(xué)與技術(shù)》叢書序
前言
第1章 體管及其發(fā)展歷史 1
1.1 引言 1
1.2 晶體管的發(fā)展 2
1.2.1 真空三極管 2
1.2.2 點(diǎn)接觸晶體管 3
1.2.3 雙極型與單極型晶體管 5
1.2.4 硅晶體管 8
1.2.5 集成電路 10
1.2.6 場(chǎng)效應(yīng)晶體管與金屬氧化物半導(dǎo)體管 10
1.2.7 微處理器 12
1.3 摩爾定律及其挑戰(zhàn) 15
1.3.1 摩爾定律 15
1.3.2 摩爾定律的挑戰(zhàn) 15
1.3.3 納米晶體管與分子晶體管 16
參考文獻(xiàn) 18
第2章 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管基本介紹 19
2.1 幾個(gè)基本的物理概念 19
2.1.1 電子與空穴 19
2.1.2費(fèi)米子、費(fèi)米能級(jí)與功函數(shù) 19
2.1.3 能級(jí)與能帶 20
2.1.4 金屬、半導(dǎo)體與絕緣體 21
2.1.5 金屬半導(dǎo)體接觸 22
2.1.6 肖特基勢(shì)壘 24
2.1.7 平帶電壓和閾值電壓 24
2.2 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 24
2. 2.1 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本結(jié)構(gòu) 25
2.2.2有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本T作原理 25
2.2.3有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的T作模式 27
2.2.4 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的能級(jí)結(jié)構(gòu) 28
2.3 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本參數(shù) 30
2.3.1 輸出與轉(zhuǎn)移特性曲線 30
2.3.2 閾值電壓 31
2.3.3 場(chǎng)效應(yīng)遷移率 32
2.3.4 電流開關(guān)比Ion／Ioff 33
2.3.5 亞閾值斜率 34
2.4 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用 34
參考文獻(xiàn) 35
第3章 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的電荷傳輸 37
3.1 引言 37
3.2 有機(jī)半導(dǎo)體遷移率的主要測(cè)試方法 38
3.2.1 飛行時(shí)間法 39
3.2.2 空間電荷限制電流法 40
3.2.3 聲表面波法 41
3.2.4 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管法 42
3.2.5 霍爾效應(yīng)法 43
3.3 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中影響電荷傳輸?shù)闹饕�因�?44
3. 3.1 導(dǎo)電溝道 44
3.3.2 注入勢(shì)壘 45
3.3.3 分子結(jié)構(gòu)和堆積方式 47
3.3.4 缺陷和雜質(zhì) 53
3.4 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電荷傳輸模型 54
3.4.1 能帶傳輸 55
3.4.2 躍遷傳輸 56
3.4.3 極化子模型 57
3.4.4 多重陷阱捕獲與釋放模型 59
3.5 總結(jié)與展望 61
參考文獻(xiàn) 61
第4章 有機(jī)小分子場(chǎng)效應(yīng)材料 65
4.1 引言 65
4.2 有機(jī)小分子場(chǎng)效應(yīng)材料的分類 66
4.2.1 p型有機(jī)小分子場(chǎng)效應(yīng)材料 66
4.2.2 n型有機(jī)小分子場(chǎng)效應(yīng)材料 81
4.3 目前存在的主要問題和發(fā)展趨勢(shì) 87
參考文獻(xiàn) 87
第5章 共軛高分子場(chǎng)效應(yīng)材料 98
5.1 引言 98
5.2 高性能共軛高分子場(chǎng)效應(yīng)材料 99
5. 2.1 高性能共軛高分子材料的設(shè)計(jì)要求 99
5.2.2 p型共軛高分子材料 101
5.2.3 n型共軛高分子材料 109
5.2.4 雙極性共軛高分子材料 111
5.3 提高共軛高分子器件性能的途徑 113
5. 3.1 優(yōu)化共軛高分子材料本身的性能 114
5.3.2 優(yōu)化溶液成膜工藝和后續(xù)處理過程 115
5.3.3 制備共軛高分子單軸取向有序薄膜 116
5.3.4 制備共軛高分子微納晶 118
5.4 總結(jié)與展望 120
參考文獻(xiàn) 121
第6章 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管絕緣層材料 127
6.1 引言 127
6.2 無機(jī)絕緣層 128
6. 2.1 無機(jī)絕緣材料 128
6.2.2 無機(jī)絕緣層中影響器件性能的因素 132
6.2.3 無機(jī)絕緣層的制備 133
6.3 聚合物絕緣層 135
6. 3.1 聚合物的介電性能 135
6.3.2 聚合物絕緣層材料 138
6.3.3 聚合物絕緣層中影響器件性能的因素 144
6.4 自組裝單／多層絕緣層 145
6.4.1 自組裝單／多層絕緣層的發(fā)展 146
6.4.2 自組裝單／多層絕緣層的材料 149
6.4.3 自組裝單／多層絕緣層的制備 151
6.4.4 自組裝單／多層絕緣層的應(yīng)用 152
6.5 展望 154
參考文獻(xiàn) 154
第7章 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的表界面工程 159
7.1 引言 159
7.2 絕緣體／半導(dǎo)體界面 160
7. 2.1 界面形貌 160
7.2.2 電學(xué)效應(yīng) 162
7.2.3 自組裝單分子層修飾的絕緣層界面 164
7.3 電極／半導(dǎo)體界面 165
7. 3.1 接觸電阻的測(cè)量 166
7.3.2 接觸電阻的產(chǎn)生 169
7.3.3 電極／半導(dǎo)體界面 172
7.4 小結(jié) 176
參考文獻(xiàn) 176
第8章 有機(jī)薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的構(gòu)筑 181
8.1 引言 181
8.2 薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌對(duì)場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能的影響 181
8.3 溶液法制備有機(jī)薄膜 182
8.3.1 旋涂法 182
8.3.2 滴注法 185
8.4 LB膜法 188
8.5 真空沉積法 190
8.6 其他薄膜制備方法 193
8.6.1 區(qū)域滴注技術(shù) 193
8.6.2 噴墨打印方法 194
8.6.3 自組裝分子膜 194
8.7 電極構(gòu)筑技術(shù) 195
8.8 薄膜的分析表征技術(shù) 195
參考文獻(xiàn) 196
第9章 有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管 198
9.1 引言 198
9.2 單晶及結(jié)構(gòu) 198
9.2.1 單晶、多晶與非晶 198
9.2.2 有機(jī)單晶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 199
9.3 有機(jī)單晶的坐長(zhǎng)方法 199
9. 3.1 氣相Bridgman法 199
9.3.2 物理氣相傳輸法 200
9.3.3 溶液法 202
9.4 有機(jī)單晶的結(jié)構(gòu)及形貌控制 203
9.4.1 內(nèi)因——分子結(jié)構(gòu) 203
9.4.2 外因——生長(zhǎng)條件 206
9.5 有機(jī)單晶的表征 207
9.5.1 X射線衍射 207
9.5.2 原子力顯微鏡 207
9.5.3 其他方法 208
9.6 有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管 208
9. 6.1 有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管的構(gòu)筑 208
9.6.2 有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的電荷傳輸 212
9.6.3 有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的光誘導(dǎo)過程 216
9.6.4 有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的晶體缺陷 218
9.6.5 有機(jī)單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能 219
9.7 有機(jī)微納單晶晶體管 221
9.7.1 有機(jī)微納單晶晶體管的優(yōu)勢(shì) 221
9.7.2 有機(jī)微納單晶晶體管的構(gòu)筑 221
9.7.3 基于有機(jī)微納單晶的高性能邏輯電路 223
9.8 展望 224
參考文獻(xiàn) 224
第10章 有機(jī)柔性器件、印刷器件與電路 229
10.1 引言 229
10.2 有機(jī)柔性器件 229
10.2.1 制作柔性器件的必要條件 229
10.2.2 柔性器件的常見材料 230
10.3 印刷器件 236
10.3.1 印刷的類型 236
10.3.2 印刷器件 238
10.4 有機(jī)電路 244
10.4.1 電路的基本單元 244
10.4.2 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)電路 248
10.5 展望 253
參考文獻(xiàn) 254