張瑞芬

本論文應用膠體微影技術於垂直有機電晶體中的開孔式源極，並研究垂直電晶體電流特性。對於垂直電晶體的開/關能力而言，源極的奈米孔洞結構與源極功函數/有機半導體的蕭特基能障為重要兩關鍵。利用膠體微影技術可獲得大面積(cm2)、高均勻性的單層奈米球膜，且製作出高密度和高均勻性的孔洞覆蓋率開孔源極。此外選擇高功函數之金和銀作為源極金屬，以及N型小分子有機半導體碳六十(C60)作為垂直電晶體之主動層，研究開孔源極的孔洞覆蓋率、金屬功函數對於垂直電晶體電性表現之影響。實驗結果發現，30 %孔洞覆蓋率可觀察到明顯的開/關表現，及藉由以全氟癸烷硫醇(PFDT)自組性單分子層修飾銀源極功函數來有效提升銀源極與C60間的蕭特基能障，相較於未經修飾的銀源極，可進一步壓抑關電流密度高達三個數量級。整體而言，經由優化銀源極的孔洞覆蓋率與功函數並鍍製適當厚度的C60主動層，其垂直電晶體的開/關比接近104和開電流密度可達1~10 mA/cm2，此電性表現在未來可進一步與OLED整合並應用於顯示器中。