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基于有限元方法的有机场效应晶体管特性模拟与实验验证 - 发光学报
第３７卷 第１０期 发 光 学 报 Ｖｏｌ３７ Ｎｏ１０
２０１６年１０月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ Ｏｃｔ. ꎬ２０１６
文章编号:１０００￣７０３２(２０１６)１０￣１２４５￣０８
基于有限元方法的有机场效应晶体管特性模拟与实验验证
∗ ∗
王 倩ꎬ吴仁磊ꎬ吴 峰 ꎬ程晓曼
(天津理工大学 理学院ꎬ天津 ３００３８４)
摘要:采用有限元方法ꎬ借助多物理场软件ＣＯＭＳＯＬ模拟了底栅顶接触结构有机场效应晶体管电位和载流
子浓度随源漏电压 Ｖ 的变化ꎮ 模拟结果表明ꎬ当固定栅压 Ｖ ＝ －１０ Ｖ时ꎬ改变Ｖ 从０~ －１０ Ｖꎬ对于电位分
ｄｓ ｇ ｄｓ
布ꎬ从栅极到源漏电极竖直方向有渐进的变化ꎬ而从源极到漏极的水平方向呈现由大到小明显的梯度变化ꎮ
对于载流子浓度ꎬ观察到沟道处从源极向漏极逐渐减少ꎬ在靠近漏极的区域减少得尤为明显ꎬ而当源漏电压
等于栅极电压时ꎬ产生夹断现象ꎮ 进一步将模拟结果与实际制备的器件性能进行了对比ꎬ模拟结果与实验数
据所显示的分布趋势大体相同ꎬ印证了模拟的合理性ꎮ 由此表明ꎬ采用模拟方法分析有机场效应晶体管的器
件特性ꎬ对于实际制备器件具有重要的指导意义ꎮ
关 键 词:有机场效应晶体管ꎻ有限元方法ꎻ电位ꎻ载流子
中图分类号:ＴＮ３８６ꎻＯ４７ 文献标识码:Ａ ＤＯＩ:１０.３７８８/ ｆｇｘ１２４５
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｉｅｌｄ
Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ
∗ ∗
ＷＡＮＧ ＱｉａｎꎬＷＵ Ｒｅｎ￣ｌｅｉꎬＷＵ Ｆｅｎｇ ꎬＣＨＥＮＧ Ｘｉａｏ￣ｍａｎ
(Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ＳｃｉｅｎｃｅꎬＴｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＴｉａｎｊｉｎ３００３８４ꎬＣｈｉｎａ)
∗Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ＡｕｔｈｏｒｓꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｗｕｆｅｎｇ＠ｔｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎꎻｃｈｅｎｇｘｍ＠ｔｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌａｎｄｃａｒｒｉｅｒｄｅｎｓｉｔｙｕｎｄｅｒｖａｒｉｏｕｓｓｏｕｒｃｅｄｒａｉｎｖｏｌｔａｇｅｏｆｏｒｇａｎ￣
ｉｃｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｗｉｔｈ ｂｏｔｔｏｍ￣ｇａｔｅ ｔｏｐ￣ｃｏｎｔａｃｔ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ￣ｐｈｙｓｉｃａｌ
ｆｉｅｌｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＣＯＭＳＯＬｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ. Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｈａｓｇｒａｄｕａｌｌｙｃｈａｎｇｅｄ
ｆｒｏｍｓｏｕｒｃｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｔｏｇａｔｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｎｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆ ｓｏｕｒｃｅｄｒａｉｎｖｏｌｔａｇｅ
ｏｎ ｔｈｅ ｇａｔｅ ｖｏｌｔａｇｅ Ｖ ＝ －１０ Ｖａｎｄ ｓｏｕｒｃｅｄｒａｉｎｖｏｌｔａｇｅ Ｖ ｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｆｒｏｍ０ ｔｏ －１０ Ｖꎬｗｈｉｌｅｔｈｅ
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