有机半导体由于它基于分子能级,因此其器件大小可以达到分子尺度,而且它还具有大面积,低成本,柔性,可发光等优势,因此有可能成为新一代半导体材料。但它的发展期待着能充分发挥其优势的高性能有源器件。我们提出的具有自主知识产权的场注入型有机三极管,其基本结构是在类似于有机发光器件中插入一个与ITO或Al 非常接近又与之绝缘的场控制栅极由它来控制注入电流强度从而来实现讯号或功率的放大。其结构类似于真空场发射三极管或真空三极管。在工艺上可以沿用光刻工艺作成很小的筛孔的栅电极。它将比目前的有机FET速度快,功率大,更适合于与OLED的结合和大面积化等优点。它的完成有可能给有机半导体以巨大的推动力。并进一步把它与有机发光结合研制出场注入控制的有机电致发光-即为有机发光三极管,它将可应用于有源矩阵有机法光显示屏,具有巨大的应用前景。
液晶(LCD) 和OLED是最重要的平板显示器件。在大面积及高分辨的显示中,必须使用薄膜晶体管(TFT)主动驱动的方法。最常用的是非晶硅和低温多晶硅。而我们开展了有机TFT(OTFT)及ZnO-TFT研究。对pentacene-OTFT的研究表明,使用疏水剂hexamethyldisilazane (HMDS)处理栅绝缘层SiO,液晶(LCD) 和OLED器件的性质可以大大改善。处理器件的迁移率达到0.62 cm2/V.S, on/off 比达到1.5x105, 蜮值电压2V, 开态电流可达 95uA. 对CuPc-OTFT的研究表明, 加热激活层CuPc能提高器件性能。我们在国内首次用室温溅射方法制作了ZnO-TFT。研究了溅射中氧分压及ZnO层厚度对性能的影响。优化氧分压及激活层厚度,得到迁移率5.8cm2 / V.S ,on/off 比106, 蜮值电压 20V, 最大 开态 电流2.25mA 的ZnO- TFT。 对比有机和ZnO-TFT,在同样的器件构型下,ZnO-TFT 的迁移率比OTFT的迁移率要高一个数量级,开态电流大20倍。达到毫安数量级。是非常有前途的器件。