HCPL-0201

   接觸電阻

   源和漏電極與有機(jī)半導(dǎo)體的接觸通常被認(rèn)為是金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié),根據(jù)經(jīng)典Mo“-schottky(MS)理論,當(dāng)金屬的功函數(shù)與p型有機(jī)半導(dǎo)體的HOMo或n型有機(jī)半導(dǎo)體的LUMO能級(jí)比較接近時(shí),這種異質(zhì)結(jié)應(yīng)視為歐姆接觸,載流子可以有效地注入到半導(dǎo)體材料中,接觸勢(shì)壘較小或者可以忽略。如果上述的條件不滿足,金屬與半導(dǎo)體的界面將出現(xiàn)能級(jí)差,載流子不能有效地被注人到半導(dǎo)體材料,這時(shí)就會(huì)存在較大的接觸勢(shì)壘及接觸電阻。

   在初期研究中,OFET的接觸電阻很少被提到,原因是器件的效率很低,以至于源與漏之間的電流主要受限于溝道電阻,不必考慮接觸電阻。隨著有機(jī)半導(dǎo)體材料載流子遷移率的提高,接觸電阻對(duì)器件的影響也表現(xiàn)出來(lái),并逐漸成為影響器件性能的主要因素。

    實(shí)際情況中,由于電極與半導(dǎo)體界面之間還存在偶極層,接觸電阻除了 與電極和半導(dǎo)體之間的注人勢(shì)壘相關(guān)外,還受偶極層等因素影響,情況要復(fù)雜一些。以金電極與并五苯的界面為例,根據(jù)數(shù)據(jù)分析;金的功函數(shù)為5.4eV,而并五苯為p型半導(dǎo)體,其HOMO為5.2eⅤ。由金電極向并五苯注入空穴不存在勢(shì)壘,它們之間的接觸應(yīng)該為很好的歐姆接觸。但是研究發(fā)現(xiàn),金電極與并五苯的界面之間存在很大的接觸電阻。原因是二者之間存在另外的偶極勢(shì)壘,使得并五苯的HOMO向下移動(dòng)1,OS eV,相應(yīng)地,二者之間的能級(jí)差也增加了同樣的大小,因此注人勢(shì)壘大大增加(勢(shì)壘大小為5.2eV+1.“eV-5.4eV=0.“eⅤ),產(chǎn)生了接觸電阻,如圖3.13所示。