交流电沉积制备PEDOT∶PSS有机电化学晶体管

作者：李芒芒; 王磊; 桑胜波; 贾月梅^*; 冀健龙^*

来源：微纳电子技术, 2019, 56(07): 515-528.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2019.07.002

• PEDOT
• 交流电沉积
• 物质输运
• 有机半导体(OS)沟道层
• 有机电化学晶体管(OECT)

使用3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)与聚(4-苯乙烯磺酸钠)(NaPSS)的混合水溶液为电解液,采用交流电沉积法在Pt微电极对之间沉积形成薄膜、线、枝晶等不同形貌结构的有机半导体(OS)沟道层。以NaCl电解质作为栅介质,Ag/AgCl电极作为栅极,一对Pt微电极中一个为源极,另一个为漏极,制备形成有机电化学晶体管(OECT)。采用计时电流法和循环伏安法对Pt电极聚(3,4乙烯二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)聚合过程进行了表征与检测。结果表明EDOT的氧化电位为0.9 V,PEDOT∶PSS的过氧化电位为1.2 V,电沉积制备PEDOT∶PSS的过程中物质输运扩散受限。进一步基于介电泳、电泳以及粒子间的聚合力分析了电化学参数对OS层形貌的影响规律。使用Keithley 2636B源表对OECT进行测试,结果表明制备的OECT为p耗尽型器件,薄膜状OS沟道层的器件性能最好,其跨导达到0.8 mS,开关比达到400。

• 单位
  博奥生物集团有限公司; 太原理工大学