有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（organic fieldeffect tran-sisbor，OFET）因具有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)而受到研究人員的極大重視：材料來(lái)源廣、可與柔性襯底兼容、低溫加工、適合大批量生產(chǎn)和低成本等。它用途廣泛，可用于全有機(jī)主動(dòng)顯示、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、記憶組件、傳感器、有機(jī)激光、互補(bǔ)邏輯電路和超導(dǎo)材料制備等。

有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管工作原理

有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管由三個(gè)電極即源極（source）漏（drain）極、柵極（gate）、有機(jī)半導(dǎo)體層和柵絕緣層組成。根據(jù)器件的結(jié)構(gòu)，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管可以分為四類(lèi)：底柵底接觸式、頂柵頂接觸式、項(xiàng)柵底接觸式和底柵I頁(yè)接觸式（圖1）。底柵和頂柵是根據(jù)柵極的位置來(lái)劃分，底柵是柵極沉積在柵絕緣層的下方，頂柵是柵極沉積在有機(jī)半導(dǎo)體和絕緣層上方;而頂接觸和底接觸是根據(jù)有機(jī)半導(dǎo)體和源漏電極的位置來(lái)劃分，頂接觸是有機(jī)半導(dǎo)體先生長(zhǎng)在柵絕緣層再進(jìn)行源漏電極的沉積，而底接觸是有機(jī)半導(dǎo)體的基底是源漏電極和柵絕緣層。不同的器件結(jié)構(gòu)會(huì)引起不同的載流子注入方式和器件性能，比如在底柵底接觸中，載流子可以直接從電極邊緣注入導(dǎo)電溝道中，而在底柵頂接觸中，有機(jī)半導(dǎo)體把源漏電極和導(dǎo)電溝道隔開(kāi)，從電極向?qū)щ姕系雷⑷氲妮d流子必須穿過(guò)有機(jī)半導(dǎo)體層才能到達(dá)導(dǎo)電溝道中，這樣很有可能會(huì)增加接觸電阻而導(dǎo)致載流子的注入效率降低，但是這種結(jié)構(gòu)的器件由于電極與有機(jī)半導(dǎo)體的接觸面積相對(duì)較大，在有機(jī)半導(dǎo)體層很薄的情況下，接觸電阻反而變得很小：另外，由于項(xiàng)接觸是有機(jī)半導(dǎo)體材料直接沉積在絕緣層上，膜的質(zhì)量也比較優(yōu)質(zhì)，因此器件的性能比底接觸的較好一些。但是從制作器件的工藝方面考慮，頂接觸是源漏電極沉積在有機(jī)半導(dǎo)體薄膜上，很可能對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體引起一些負(fù)面影響，比如破壞有機(jī)半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)等：另一方面，頂接觸器件尺寸和集成度不能做到比底接觸的小和高，因此，頂接觸不宜進(jìn)行大面積的生產(chǎn)，在一定程度上限制了其實(shí)際應(yīng)用。

以P型有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（見(jiàn)下圖）為例來(lái)說(shuō)明OFET的工作原理。

有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管在結(jié)構(gòu)上類(lèi)似一個(gè)電容器，源、漏電極和有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的導(dǎo)電溝道相當(dāng)于一個(gè)極板，柵極相當(dāng)于另一個(gè)極板。當(dāng)在柵、源之間加上負(fù)電壓從VGS后，就會(huì)在絕緣層附近的半導(dǎo)體層中感應(yīng)出帶正電的空穴，柵極處會(huì)積祟帶負(fù)電的電子。此時(shí)在源、漏電極之間再加上一個(gè)負(fù)電壓VDS，就會(huì)在源漏電極之間產(chǎn)生電流IDS通過(guò)調(diào)節(jié)VGS和Vns可以調(diào)節(jié)絕緣層中的電場(chǎng)強(qiáng)度，而隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的不同，感應(yīng)電荷的密度也不同。因而，源、漏極之間的導(dǎo)電通道的寬窄也就不同，進(jìn)而源、漏極之間的電流也就會(huì)改變。由此，通過(guò)調(diào)節(jié)絕緣層中的電場(chǎng)強(qiáng)度就可以達(dá)到調(diào)節(jié)源漏極之間電流的目的。保持VDS不變，當(dāng)VGS較小時(shí)IDS很小，稱(chēng)為“關(guān)”態(tài)；當(dāng)VGS較大時(shí)，IDS達(dá)到一個(gè)飽和值，稱(chēng)為“開(kāi)”態(tài)。