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有机场效应晶体管工作原理

来源:
2024-04-26
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

有机场效应晶体管(Organic Field-Effect Transistor,简称OFET)的工作原理主要基于有机半导体材料的特性。这种晶体管的结构通常由衬底、栅极、介电层、有源层及源漏电极五部分组成。

在OFET中,栅极与介电层接触的有源层之间通过介电层隔开,形成一个电容器结构。当在栅极上施加电压(VGS)时,会在介电层附近的有源层内感应出电荷。这些电荷在介电层与有源层界面的导电沟道中积累,形成导电沟道。随后,在源漏电极之间加上源漏电压(VDS),感应电荷参与导电,使得半导体的电阻率相对于无栅极电压时发生量级的变化。此时,载流子从源电极注入到有源层,通过导电沟道传输,最后从有源层流出到漏电极,从而在源、漏电极之间产生源漏电流(IDS)。

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通过调节栅极上的电压(VGS),可以调节平板电容器两极板间的电场强度,进而改变半导体层中的感应电荷密度,从而控制源漏电流的大小。这种电场效应使得OFET具有电压控制型器件的特性,具有输入阻抗高、热稳定性好、便于集成化等优点。

有机场效应晶体管的应用广泛,尤其在需要大面积、柔性或低成本电子设备的领域,如显示技术、传感器、可穿戴设备以及有机电子电路等。与传统的无机场效应晶体管相比,OFET的工艺简单、成本低,而且可以通过优化有机分子的结构来改进器件的性能,这为未来的电子设备设计和制造提供了广阔的空间。


责任编辑:Pan

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