光照调控有机薄膜形貌及其晶体管性能

有机场效应晶体管（OFETs）因具备低成本、可溶液加工及大面积制备优势，在光电器件领域备受关注，但其性能受限于有机半导体载流子迁移率低及环境稳定性差。本文提出一种光照调控复合有机薄膜形貌的新策略。研究表明，光照可调节半导体与绝缘聚合物间的热动力作用，增强相分离程度、相纯度及晶区连通性，从而显著提升载流子传输。在150 mW/cm²光照下制备的OFETs表现出最优性能，迁移率达0.42 cm²/(V·s)，开关比达3×10⁶，阈值电压为2.2 V。该方法为高性能有机光电器件的制备提供了有效途径。

有机场效应晶体管(Organic Field-Effect Transistors,OFETs)因具有低成本、可大面积制备和可低温溶液处理等优势而在光探测器、存储器以及突触器件等领域得到广泛关注.然而,与硅基晶体管相比,OFETs仍存在器件性能较低的问题,这主要归因于有机半导体材料本征载流子迁移率较低且易受水、氧和光照条件的影响.本文创新性地提出采用光照调控复合有机薄膜形貌及其晶体管性能的方法.结果表明:光照可有效调控胶膜状态下半导体和绝缘聚合物之间的热动力作用,且随着光照强度的增加,半导体/绝缘聚合物复合薄膜展现出更为显著的相分离、更高的相纯度、更大尺寸的半导体富相以及更强的晶相互连程度,这些结构特征极大地促进了沟道内载流子的输运和调控.实验结果显示,在150 mW/cm2光照条件下制备所得的OFETs获得了最佳的晶体管性能,其迁移率约为0.42 cm2/(V·s),电流开关比约为3×106,阈值电压约为2.2 V.采用光照调控有机薄膜形貌的策略为制备理想性能的光电器件提供了简单有效的方法.