文档介绍：第29卷第4期2012年8月贵州大学学报(自然科学版)JournalofGuizhouUniversity《NaturalSciences),2012文章编号1000—5269(2012)04—0071—06OTFT开关比对有源层厚度、杂质浓度间制约关系的影响研究陈金伙4,李文剑,程树英(福州大学物理与信息工程学院,福建福州350108)摘要:本文从物理角度推导并分析Brown方程的本质,并将之用于OTFF开关比的分析。首次通过引入关键参数K(杂质层电流/感应层电流),获得OTFT中有源层厚度和杂质浓度潜在的、可被允许的上限值。在此前提下,重点分析了有源层厚度、有效杂质浓度对OTFF开关比的影响。接着根据模拟分析的结果,提出一种有效且简易的判断OTFT是否逼近开关比极限的方法,并分别论证在逼彰远离开关比极限的情况下,降低%和d。对开关比提升的有效性,及不同情况的OTFT应采取的优化措施。最后,文中给出了一定开关比约束下有效掺杂浓度/有源层厚度的临界关系曲线,它具有重要的实用意义,且进一步约束了OTFT中有源层厚度和有效杂质浓度的所允许的上限值。关键词:OTFF;IV方程;开关比;杂质浓度上限;膜层厚度上限中图分类号::A有机薄膜晶体管(OTYF)具有工艺简单、可大面积成膜、柔韧性好,对环境污染小的特点,其性能目前已超越了传统的氢化非晶硅薄膜晶体管¨。J,并在有机主动发光显示器、射频智能卡等方面已进入实用性阶段,商用前景非常广阔。4_0|。在OTFT走向实用化的过程中,开关比是除迁移率肛外另一被重点关注的参数¨“。表面上看,只要尽量减少OTI—T的有源层厚度d。,杂质浓度眠,开关比理论上就能获得更大提高,似无必要对此加以特别的研究与关注。显然,这种印象是导致目前对开关比研究较少的直接原因之一,但实际上,这只是源于研究与实际应用脱钩的结果。显然,若有研究能使人们充分了解OTFT开关比的变化趋势,就可将之用于分析限制开关比的瓶颈因素,进而采取相应措施以“最有效”提升OTFr开关比,从而为其它性能参数留出充分的“参数余量”;否则,盲目改变OTFT参数设计,不但无助于开关比的实质性提升,反可能让器件其它性能受损。另一方面,由于OTFT开关比研究中涉及的参数和条件众多,这也导致从实验上很难对之作较为系统论述,不但干扰因素多,工艺稳定性也值得商榷。为此,本文采取数值方法进行分析,在分析过程中,考虑到栅与源/漏间的泄露电流可被绝缘层质量(或厚度)有效减小,且作用机制相对独立,故此处略其影响不计。此外,研究中认为OTFr在开、关态下,默认沟道电流分别以感应层电流/杂质层电流为主,这不但符合实际情况,还使分析变得可行有效。在此基础上,本研究的最终目的是“定性”获得开关比与各参数间的变化关系,以及开关比对各参数的制约关系。1理论分析Brown模型¨u描述了底接触P—OTFr处于线性区和饱和区时的IV方程并被广泛使用,在推导过程中,Brown更多借助数学手段推导从而使方程中各项物理意义并不明显,且推导过程中Brown未给出过渡区方程,这对模拟研究不利。为此,本文先从物理角度分别推导处于过渡区时界面层的感应电流,,和杂质层的杂质电流,2,再将结果与Brown结果比较,从而达到既阐明Brown方程中