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有机薄膜晶体管(OTFTs)是在传统有机场效应管的基础上发展起来的一种有机电子器件,它具有体积小、重量轻及低功耗等优点。自从问世以来就受到了研究人员的广泛关注,尤其是将金属酞菁配合物(MPc)薄膜用于气体传感器的敏感层,实现对有害气体(如N02、C12)的测试。传统的有机薄膜晶体管由于采用平面结构,其发展受到了沟道长度和较低的有机半导体材料载流子迁移率的影响。本文以CuPe为有机半导体气体敏感材料,设计了垂直结构的有机薄膜晶体管,其结构为Cu/CuPc/Al/CuPc/Cu五层堆叠垂直结构。制备过程采用真空蒸镀和直流磁控溅射工艺,由OLED多元多功能镀膜系统来完成。当特定气体NO2被有机薄膜晶体管的有机薄膜吸附时,发生氧化反应,相当于受主掺杂作用,导致有机薄膜内载流子变化,注入半导电铝薄膜基极,改变肖特基势垒的高度,驱动有机遂穿三极管;导致发射极发射的载流子增加或减少,使得遂穿CuPc/Al/CuPc双肖特基势垒基极区域形成的工作电流发生改变。利用KEITHLEY4200半导体测试仪与气敏测量系统,测量有机薄膜晶体管工作电流的变化,实现对N02气体的传感测定。研究结果表明:由Al/CuPc/Cu三层薄膜结构组成的器件表现出良好的整流特性,是一种性能良好的肖特基二极管;在对二极管的气敏特性测试中,由于NO2起到受主掺杂的作用,随着放置于NO2气体时间的增加,器件内部多数载流子数量随之增加,导致器件的Ⅰ-Ⅴ特性曲线具有明显的上升趋势;根据热电子发射理论,放置于NO2气体28分钟后,器件的肖特基势垒高度比空气中的势垒高度降低了60meV;通过对Cu/CuPc/Al/CuPc/Cu垂直结构有机薄膜晶体管的静态电流分析,晶体管器件具有不饱和特性,并且发射极与集电极间的电流随基极电压增大而减小。