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有機薄膜晶體管材料器件和應用 版權信息
- ISBN：9787030584861
- 條形碼：9787030584861 ; 978-7-03-058486-1
- 裝幀：簡裝本
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
有機薄膜晶體管材料器件和應用 內容簡介
本書從有機薄膜場效應晶體管的發展歷程、器件結構與原理、材料種類、器件性能及應用等方面對這種新型的有機電子器件作了較全面的論述。重點梳理了作者及國內外同行在有機薄膜晶體管有源層及介電層材料方面的研究成果, 涵蓋小分子材料、高分子材料、液晶材料、介電材料、材料計算模擬、有機單晶材料的發展與生長方法等。系統闡述了提高有機薄膜場效應晶體管器件性能的各種方法。
有機薄膜晶體管材料器件和應用 目錄
Contents 目錄
叢書序 iii
序言 v
前言 vii
第1章 有機薄膜晶體管的歷史、現狀和未來發展趨勢 001
1.1 從無機場效應晶體管到有機薄膜晶體管 001
1.2 有機薄膜晶體管的特色與優勢 002
1.3 有機薄膜晶體管的發展歷史 003
參考文獻 012
第2章 有機場效應晶體管構造和工作原理 015
2.1 有機場效應晶體管器件結構及工作原理 015
2.1.1 四種基本結構 016
2.1.2 有機場效應晶體管工作原理 016
2.2 器件主要性能參數 018
2.2.1 輸出與轉移特性曲線 018
2.2.2 閾值電壓 020
2.2.3 場效應遷移率 021
2.2.4 電流開關比 022
2.2.5 亞閾值斜率 023
2.3 有機場效應晶體管中的電荷輸運 023
參考文獻 026
第3章 OTFT小分子半導體材料 029
3.1 p型小分子半導體材料 030
3.1.1 并苯類化合物及其衍生物 030
3.1.2 并雜環及苯并雜環（O、S或Se）類衍生物 036
3.1.3 TTFs及寡聚噻吩類衍生物 042
3.1.4 苯并氮雜環及其衍生物 044
3.1.5 環狀有機半導體材料 045
3.2 n型小分子半導體材料 046
3.2.1 酰亞胺類有機半導體材料 047
3.2.2 含氰基的有機半導體材料 050
3.2.3 含鹵素的有機半導體材料 053
3.2.4 富勒烯類有機半導體材料 054
3.3 有機液晶半導體材料 055
3.4 展望 058
參考文獻 058
第4章 OTFT高分子半導體材料 073
4.1 p型高分子半導體材料 074
4.1.1 噻吩類高分子半導體材料 074
4.1.2 噻唑類高分子半導體材料 075
4.1.3 吡咯并吡咯二酮類高分子半導體材料 076
4.1.4 異靛類高分子半導體材料 079
4.2 n型高分子半導體材料 081
4.2.1 苝酰亞胺類高分子半導體材料 081
4.2.2 萘酰亞胺類高分子半導體材料 083
4.2.3 吡咯并吡咯二酮類高分子半導體材料 084
4.2.4 其他n型高分子半導體材料 085
4.3 雙極性高分子半導體材料 086
4.3.1 吡咯并吡咯二酮類高分子半導體材料 087
4.3.2 其他新型受體類高分子半導體材料 088
參考文獻 090
第5章 介電層材料 095
5.1 介電層材料研究現狀 095
5.2 無機介電層材料 099
5.2.1 Ba系介電層材料 102
5.2.2 Al系介電層材料 102
5.2.3 Hf系介電層材料 104
5.2.4 Ta系介電層材料 105
5.2.5 La系介電層材料 106
5.2.6 其他無機介電層材料 107
5.3 有機聚合物介電層材料 108
5.4 復合介電層材料 122
5.4.1 多層結構介電層 123
5.4.2 自組裝單分子 126
5.4.3 有機-無機摻雜介電層 129
5.4.4 接枝復合材料 130
5.4.5 聚合物、離子液及電解質介電層 132
5.5 影響因素 134
5.5.1 介電常數 135
5.5.2 粗糙度 135
5.5.3 表面能 136
5.5.4 界面極性 137
5.6 介電層表征 137
5.6.1 粗糙度 137
5.6.2 厚度 138
5.6.3 表面能 138
5.6.4 電學性能 138
參考文獻 141
第6章 OTFT材料計算模擬 151
6.1 量子化學計算發展史 151
6.2 量子化學的基本原理和研究范圍 152
6.2.1 量子化學的基本原理 152
6.2.2 量子化學的研究范圍 152
6.3 量子化學計算方法分類 154
6.3.1 從頭算法 154
6.3.2 密度泛函（DFT）方法 156
6.3.3 半經驗方法 156
6.3.4 其他方法 157
6.4 量子化學計算的任務類型舉例 158
xii 有機薄膜晶體管材料器件和應用
6.4.1 單點能計算 158
6.4.2 分子幾何構型優化 158
6.4.3 頻率分析 159
6.5 量子化學計算在OTFT材料中的應用 160
6.5.1 應用Spartan軟件計算相關材料的能級及重組能舉例 161
6.5.2 應用Gaussian軟件計算相關材料重組能舉例 162
6.5.3 材料模擬計算的主要研究組舉例（以遷移率計算為例） 163
參考文獻 172
第7章 有機半導體單晶場效應晶體管 174
7.1 有機半導體單晶FET 研究現狀 174
7.2 有機半導體晶體生長機理 175
7.3 物理氣相轉移法制備單晶OFET 177
7.4 有機單晶電荷傳輸的各向異性 179
7.5 溶液法單晶生長以及其他單晶相關內容 183
參考文獻 187
第8章 有機光電晶體管 190
8.1 光電晶體管基本特性 190
8.2 光電晶體管器件結構與工作原理 191
8.3 器件性能及表征 194
8.4 光電功能有機半導體材料 196
8.4.1 有機單分子和高分子材料 197
8.4.2 有機異質結復合材料 202
8.4.3 有機-無機異質結復合材料 204
8.4.4 有機單晶材料 204
8.4.5 其他材料 208
參考文獻 209
第9章 提高有機半導體器件性能方法 215
9.1 有機半導體器件性能優化方案 215
9.2 材料合成側鏈效應、雜原子效應和分子量效應 217
9.2.1 側鏈效應 217
9.2.2 雜原子效應 225
9.2.3 分子量效應 228
9.3 共混及摻雜半導體材料器件 230
9.3.1 小分子半導體與聚合物絕緣體共混 230
9.3.2 小分子半導體與聚合物半導體共混 233
9.3.3 小分子半導體共混 234
9.3.4 聚合物半導體與聚合物絕緣體共混 236
9.3.5 聚合物半導體共混 237
9.3.6 摻雜半導體器件 239
9.4 薄膜工藝優化 242
9.4.1 刷涂法定向分子成膜提高遷移率 242
9.4.2 退火工藝 245
9.4.3 磁場誘導排列 247
9.5 界面工程 249
9.5.1 電極/半導體層界面優化 249
9.5.2 介電層/半導體層界面優化 251
9.6 新型器件結構 254
9.6.1 立式OTFT器件結構 254
9.6.2 雙柵極OTFT 256
9.6.3 梳狀結構OTFT 258
參考文獻 259
第10章 有機薄膜晶體管的應用 270
10.1 應用于集成電路 271
10.1.1 浮柵型有機薄膜晶體管存儲器 271
10.1.2 鐵電型有機薄膜晶體管存儲器 273
10.1.3 聚合物絕緣層有機薄膜晶體管存儲器 275
10.2 應用于有源顯示驅動 276
10.2.1 OTFT-LCD 276
10.2.2 OTFT-EPD 277
10.2.3 OTFT-OLED 278
10.3 應用于傳感器 279
10.3.1 氣相傳感器 280
10.3.2 液體傳感器 282
10.3.3 壓力傳感器 283
10.4 應用于射頻識別 285
參考文獻 287
索引 291
叢書序 iii
序言 v
前言 vii
第1章 有機薄膜晶體管的歷史、現狀和未來發展趨勢 001
1.1 從無機場效應晶體管到有機薄膜晶體管 001
1.2 有機薄膜晶體管的特色與優勢 002
1.3 有機薄膜晶體管的發展歷史 003
參考文獻 012
第2章 有機場效應晶體管構造和工作原理 015
2.1 有機場效應晶體管器件結構及工作原理 015
2.1.1 四種基本結構 016
2.1.2 有機場效應晶體管工作原理 016
2.2 器件主要性能參數 018
2.2.1 輸出與轉移特性曲線 018
2.2.2 閾值電壓 020
2.2.3 場效應遷移率 021
2.2.4 電流開關比 022
2.2.5 亞閾值斜率 023
2.3 有機場效應晶體管中的電荷輸運 023
參考文獻 026
第3章 OTFT小分子半導體材料 029
3.1 p型小分子半導體材料 030
3.1.1 并苯類化合物及其衍生物 030
3.1.2 并雜環及苯并雜環（O、S或Se）類衍生物 036
3.1.3 TTFs及寡聚噻吩類衍生物 042
3.1.4 苯并氮雜環及其衍生物 044
3.1.5 環狀有機半導體材料 045
3.2 n型小分子半導體材料 046
3.2.1 酰亞胺類有機半導體材料 047
3.2.2 含氰基的有機半導體材料 050
3.2.3 含鹵素的有機半導體材料 053
3.2.4 富勒烯類有機半導體材料 054
3.3 有機液晶半導體材料 055
3.4 展望 058
參考文獻 058
第4章 OTFT高分子半導體材料 073
4.1 p型高分子半導體材料 074
4.1.1 噻吩類高分子半導體材料 074
4.1.2 噻唑類高分子半導體材料 075
4.1.3 吡咯并吡咯二酮類高分子半導體材料 076
4.1.4 異靛類高分子半導體材料 079
4.2 n型高分子半導體材料 081
4.2.1 苝酰亞胺類高分子半導體材料 081
4.2.2 萘酰亞胺類高分子半導體材料 083
4.2.3 吡咯并吡咯二酮類高分子半導體材料 084
4.2.4 其他n型高分子半導體材料 085
4.3 雙極性高分子半導體材料 086
4.3.1 吡咯并吡咯二酮類高分子半導體材料 087
4.3.2 其他新型受體類高分子半導體材料 088
參考文獻 090
第5章 介電層材料 095
5.1 介電層材料研究現狀 095
5.2 無機介電層材料 099
5.2.1 Ba系介電層材料 102
5.2.2 Al系介電層材料 102
5.2.3 Hf系介電層材料 104
5.2.4 Ta系介電層材料 105
5.2.5 La系介電層材料 106
5.2.6 其他無機介電層材料 107
5.3 有機聚合物介電層材料 108
5.4 復合介電層材料 122
5.4.1 多層結構介電層 123
5.4.2 自組裝單分子 126
5.4.3 有機-無機摻雜介電層 129
5.4.4 接枝復合材料 130
5.4.5 聚合物、離子液及電解質介電層 132
5.5 影響因素 134
5.5.1 介電常數 135
5.5.2 粗糙度 135
5.5.3 表面能 136
5.5.4 界面極性 137
5.6 介電層表征 137
5.6.1 粗糙度 137
5.6.2 厚度 138
5.6.3 表面能 138
5.6.4 電學性能 138
參考文獻 141
第6章 OTFT材料計算模擬 151
6.1 量子化學計算發展史 151
6.2 量子化學的基本原理和研究范圍 152
6.2.1 量子化學的基本原理 152
6.2.2 量子化學的研究范圍 152
6.3 量子化學計算方法分類 154
6.3.1 從頭算法 154
6.3.2 密度泛函（DFT）方法 156
6.3.3 半經驗方法 156
6.3.4 其他方法 157
6.4 量子化學計算的任務類型舉例 158
xii 有機薄膜晶體管材料器件和應用
6.4.1 單點能計算 158
6.4.2 分子幾何構型優化 158
6.4.3 頻率分析 159
6.5 量子化學計算在OTFT材料中的應用 160
6.5.1 應用Spartan軟件計算相關材料的能級及重組能舉例 161
6.5.2 應用Gaussian軟件計算相關材料重組能舉例 162
6.5.3 材料模擬計算的主要研究組舉例（以遷移率計算為例） 163
參考文獻 172
第7章 有機半導體單晶場效應晶體管 174
7.1 有機半導體單晶FET 研究現狀 174
7.2 有機半導體晶體生長機理 175
7.3 物理氣相轉移法制備單晶OFET 177
7.4 有機單晶電荷傳輸的各向異性 179
7.5 溶液法單晶生長以及其他單晶相關內容 183
參考文獻 187
第8章 有機光電晶體管 190
8.1 光電晶體管基本特性 190
8.2 光電晶體管器件結構與工作原理 191
8.3 器件性能及表征 194
8.4 光電功能有機半導體材料 196
8.4.1 有機單分子和高分子材料 197
8.4.2 有機異質結復合材料 202
8.4.3 有機-無機異質結復合材料 204
8.4.4 有機單晶材料 204
8.4.5 其他材料 208
參考文獻 209
第9章 提高有機半導體器件性能方法 215
9.1 有機半導體器件性能優化方案 215
9.2 材料合成側鏈效應、雜原子效應和分子量效應 217
9.2.1 側鏈效應 217
9.2.2 雜原子效應 225
9.2.3 分子量效應 228
9.3 共混及摻雜半導體材料器件 230
9.3.1 小分子半導體與聚合物絕緣體共混 230
9.3.2 小分子半導體與聚合物半導體共混 233
9.3.3 小分子半導體共混 234
9.3.4 聚合物半導體與聚合物絕緣體共混 236
9.3.5 聚合物半導體共混 237
9.3.6 摻雜半導體器件 239
9.4 薄膜工藝優化 242
9.4.1 刷涂法定向分子成膜提高遷移率 242
9.4.2 退火工藝 245
9.4.3 磁場誘導排列 247
9.5 界面工程 249
9.5.1 電極/半導體層界面優化 249
9.5.2 介電層/半導體層界面優化 251
9.6 新型器件結構 254
9.6.1 立式OTFT器件結構 254
9.6.2 雙柵極OTFT 256
9.6.3 梳狀結構OTFT 258
參考文獻 259
第10章 有機薄膜晶體管的應用 270
10.1 應用于集成電路 271
10.1.1 浮柵型有機薄膜晶體管存儲器 271
10.1.2 鐵電型有機薄膜晶體管存儲器 273
10.1.3 聚合物絕緣層有機薄膜晶體管存儲器 275
10.2 應用于有源顯示驅動 276
10.2.1 OTFT-LCD 276
10.2.2 OTFT-EPD 277
10.2.3 OTFT-OLED 278
10.3 應用于傳感器 279
10.3.1 氣相傳感器 280
10.3.2 液體傳感器 282
10.3.3 壓力傳感器 283
10.4 應用于射頻識別 285
參考文獻 287
索引 291
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