【摘要】 本研究的重点材料是非线性并苯7,14-双（三甲基甲硅烷基乙炔基）苯并[k]四苯（TMS-BT）。

有机场效应晶体管（OFET）的性能在很大程度上取决于半导体层的本征性质和微观结构、在半导体/电介质界面发生的过程以及接触的质量。

 

Zachary A. Lamport等人[1]报道了7,14-双（三甲基甲硅烷基乙炔基）苯并[k]四苯单晶和薄膜OFET，并比较了它们的性能。实验过程中利用B3LYP泛函和6-31G基组，在实验晶体结构的基础上得到了TMS-BT晶体的电子结构。使用均匀的10*4*4 k点网格对布里渊区进行采样。

 

通过进行密度泛函理论（DFT）计算，发现这种材料中的电荷传输在ab平面中表现出明显的各向异性，因此迁移率根据测量方向至少变化一个数量级。然后，在实验中通调整薄膜的微观结构，以提高相对于晶体管沟道的高迁移率分子取向的含量，并修改器件几何形状，通过这样做，一致地获得大于1cm2V-1s-1的迁移率。

 

本研究的重点材料是非线性并苯7,14-双（三甲基甲硅烷基乙炔基）苯并[k]四苯（TMS-BT）。这在晶体管测量中得到了探索。X射线衍射（XRD）数据证实，通过仔细调整工艺参数，提高了薄膜中高迁移率分子取向的含量。这产生了大于1cm2V-1s-1的有机薄膜晶体管（OTFT）迁移率和较窄的迁移率值分布。

 

实验结果发现单晶在电学特性上表现出明显的各向异性，最大场效应迁移率为0.3cm2V-1s-1。结果强调了这样一个事实，即只有在高迁移率方向可接近、器件结构和电介质/半导体界面优化以及接触质量高的情况下，单晶才能提供材料的最佳性能。

 

[1]Lamport,ZA,RP,et al.Organic thin films with charge-carrier mobility exceeding that of single crystals[J].J MATER CHEM C, 2017, 2017,5(39)(-):10313-10319.DOI:10.1039/C7TC03324A.

 

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