在中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委、國家科技部的支持下,微電子所微細(xì)加工與納米技術(shù)研究室劉明研究員領(lǐng)導(dǎo)的有機(jī)分子電子器件小組長期以來致力于分子電子學(xué)中的基本問題的研究,近期在高性能有機(jī)場效應(yīng)晶體管方面取得了最新的研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在2009年6月29日的英國皇家學(xué)會的知名期刊材料化學(xué)(Journal of Materials Chemistry. 2009, advanced article)上。這是該研究小組繼今年三月份在國際電子電氣工程師協(xié)會相關(guān)領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《電子器件雜志》 (IEEE Transactions on Electron Devices,2009年3月刊)上報(bào)道低閾值電壓的有機(jī)電子器件以來,在該領(lǐng)域取得的另一最新進(jìn)展。
有機(jī)電子學(xué)是電子學(xué)的一個(gè)重要分支,相對于傳統(tǒng)的硅基電子學(xué)來說,最主要的區(qū)別就是其所采用的材料是由碳原子構(gòu)成的各種聚合物、塑料或者小分子材料。目前有機(jī)電子學(xué)的研究主要集中在有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域,相應(yīng)的工作已經(jīng)取得非常豐富的成果,由各大研究公司研發(fā)出的射頻識別標(biāo)簽、手表數(shù)碼顯示、盲文閱讀器、便攜太陽能電池毯等實(shí)用的產(chǎn)品已逐步進(jìn)入市場。有機(jī)器件具有低成本、柔性、大面積、超薄輕質(zhì)等特點(diǎn),使得電子器件的應(yīng)用進(jìn)一步深入到人們生活的各個(gè)方面。
在分子電子學(xué)基本問題的研究中,劉明研究員領(lǐng)導(dǎo)的小組(參與人員:姬濯宇、商立偉、劉舸、劉興華、王宏等)致力于性能穩(wěn)定的有機(jī)功能材料,從滿足器件在集成電路中的應(yīng)用要求出發(fā),開展了系列的工作。有機(jī)功能材料與介質(zhì)的界面問題一直是分子電子學(xué)的研究的熱點(diǎn)、難點(diǎn)。該工作通過對器件的介質(zhì)層進(jìn)行圖案化修飾,優(yōu)化了有機(jī)材料的分子排列取向,提高了器件的性能與重復(fù)性,為器件的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。近期該研究組在深入研究的有機(jī)場效應(yīng)晶體管的基礎(chǔ)上,開展了相應(yīng)的集成工作,已取得初步成果。
已發(fā)表的相關(guān)論文有:
1. Zhuoyu Ji,Ming Liu, Liwei Shang, Wenping Hu, Ge Liu, Xinghua Liu, and Hong Wang, Optimizating Molecular Orientation for High Performance Organic Thin Film Transistors Based on Titanyl Phthalocyanine, J. Mater.Chem. 2009, in press.
2. Xinghua Liu, Zhuoyu Ji, Deyu Tu, Liwei Shang, Jiang Liu, Ming Liu*, and Changqing Xie, Organic Nonpolar Nonvolatile Resistive Switching in Poly(3,4-ethylene-dioxythiophene): polystyrenesulfonate Thin Film, Organic Electronics, 2009, in press.
3. Liwei Shang, Ming Liu, Deyu Tu, Ge Liu, Xinghua Liu and Zhuoyu Ji, Low Voltage Organic Field Effect Transistor with PMMA/ZrO2 Bilayer Dielectric. IEEE Transactions on Electron Devices, 2009, 56, pp. 370-376
4. Deyu Tu, Ming Liu, Liwei Shang, Xinghua Liu, and Changqing Xie, Asymmetric electrical bistable behavior of an eicosanoic acid/zirconium oxide bilayer system with rectifying effect, Appl. Phys. Lett., 2008, 92, pp. 123302.
5. Lijuan Zhen, Liwei Shang, Ming Liu, Deyu Tu, Zhuoyu Ji, Xinghua Liu, Ge Liu, Jiang Liu and Hong Wang, Light-induced Hysteresis Characteristics of Copper Phthalocyanine Organic Thin-film Transistors, Appl. Phys. Lett., 2008, 93, pp. 203302.
科研工作