P3HT/PMMA混摻主動層之溶液製程處理對有機高分子電晶體電特性之影響研究

Translated title of the thesis: Effect of solution processed Poly(3-hexylthiophene)/Poly(methyl methacrylate)-blending active layer on the electrical characteristics of polymeric transistors
  • 陳 政升

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文將探討使用高分子半導體poly (3-hexylthiophene) (P3HT)混摻絕緣高分子poly (methyl methacrylate) (PMMA)為主動層之有機薄膜電晶體,並討論不同製程處理所造成的影響,主要探討分成兩部分,第一部分,對P3HT/PMMA混摻溶液進行不同方式的處理,對於所製作成電晶體之電特性的影響;第二部分,是將經過不同製程處理的混摻溶液做成元件後,觀察電場輔助成膜的影響,以及討論相關的物理機制,兩部分皆同時討論在不同量測環境下量測的結果。 第一部分,對P3HT / PMMA混摻溶液進行不同製程處理,並製作成元件,探討其電特性。發現當存放時間越久,元件電特性會越好,原因可能是因為P3HT分子的自組裝特性,使P3HT分子更佳良好所造成,並也從表面結構觀察到,存放時間越久,PMMA分子的聚集會越明顯,柱狀結構會明顯變大,並使P3HT分子的結構的越紮實,再加上與P3HT分子相比,水分子會較易進入PMMA分子,P3HT分子變不易受水氧所破壞,造成當溶液存放到一個月後,製作成元件,從ID-Time量測上可觀察到,ID會從原本衰減的情況變成上升的情況;而當P3HT / PMMA混摻溶液經過超音波震盪後,只需要存放到兩個禮拜,便會有一樣的現象,但從表面結構發現,PMMA分子聚集的情況並不像一個月那樣良好,推測是因為超音波震盪能使P3HT分子的自組裝的情況更為顯著,使結構更為均勻,缺陷相對降低,使水氣較不易進入。 第二部分,我們則討論電場輔助成膜的情況,並利用拉曼光譜去分析P3HT分子的共軛鏈長,發現在大氣操作的情況下,電場造成的影響較為顯著;並由拉曼相減光譜可觀察到,溶液存放時間對於結晶區並沒有太明顯的影響,而是對於非晶區的影響較大;而溶液存放時間也會改變電場對共軛鏈長的影響,原本加電場會使P3HT短共軛鏈長的分子增加,但在存放一個月之後,經電場操作後則是長共軛鏈長的分子增加;而超音波震盪對於結晶區則會有相當明顯的影響,一開始會因為超音波振盪造成解構較為不均勻,但加電場後,則是會使結晶區的結構比起未振盪的更加均勻。
Date of Award2016 Sep 7
Original languageChinese
SupervisorHorng-Long Cheng (Supervisor)

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P3HT/PMMA混摻主動層之溶液製程處理對有機高分子電晶體電特性之影響研究
政升, 陳. (Author). 2016 Sep 7

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