在中國科學院、國家自然科學基金委、國家科技部的支持下,微電子所微細加工與納米技術研究室劉明研究員領導的有機分子電子器件小組長期以來致力于分子電子學中的基本問題的研究,近期在高性能有機場效應晶體管方面取得了最新的研究進展。相關研究成果發(fā)表在2009年6月29日的英國皇家學會的知名期刊材料化學(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)會相關領域權(quán)威學術期刊《電子器件雜志》 (IEEE Transactions on Electron Devices,2009年3月刊)上報道低閾值電壓的有機電子器件以來,在該領域取得的另一最新進展。
有機電子學是電子學的一個重要分支,相對于傳統(tǒng)的硅基電子學來說,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。目前有機電子學的研究主要集中在有機半導體領域,相應的工作已經(jīng)取得非常豐富的成果,由各大研究公司研發(fā)出的射頻識別標簽、手表數(shù)碼顯示、盲文閱讀器、便攜太陽能電池毯等實用的產(chǎn)品已逐步進入市場。有機器件具有低成本、柔性、大面積、超薄輕質(zhì)等特點,使得電子器件的應用進一步深入到人們生活的各個方面。
在分子電子學基本問題的研究中,劉明研究員領導的小組(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)定的有機功能材料,從滿足器件在集成電路中的應用要求出發(fā),開展了系列的工作。有機功能材料與介質(zhì)的界面問題一直是分子電子學的研究的熱點、難點。該工作通過對器件的介質(zhì)層進行圖案化修飾,優(yōu)化了有機材料的分子排列取向,提高了器件的性能與重復性,為器件的應用奠定了基礎。近期該研究組在深入研究的有機場效應晶體管的基礎上,開展了相應的集成工作,已取得初步成果。
已發(fā)表的相關論文有:
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