[發(fā)明專利]一種基于有機小分子薄膜晶體管的環(huán)境氣體檢測方法

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• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109946338A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸旭兵;麥嘉盈
• 申請（專利權(quán)）人: 肇慶市華師大光電產(chǎn)業(yè)研究院
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

本發(fā)明公開了一種基于有機小分子薄膜晶體管的環(huán)境氣體檢測方法。所述方法包括如下步驟：將晶體管依次置于一系列不同氣氛環(huán)境中測得傳輸特性曲線，根據(jù)該傳輸特性曲線計算得到遷移率?氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線、閾值電壓?氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線；將有機小分子半導(dǎo)體薄膜晶體管置于待測環(huán)境中，測得其飽和區(qū)的傳輸特性曲線，計算得到遷移率μ_sat和閾值電壓V_TH，將μ_sat、V_TH代入上述遷移率?氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線和閾值電壓?氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線，共同驗證，即可得到待測環(huán)境氛圍。本發(fā)明的環(huán)境氣體檢測方法采用C8?BTBT作為檢測原件，晶體管對環(huán)境氣氛具有高度靈敏性，根據(jù)遷移率和閾值電壓進行檢測和驗證，極大地提高檢測的準(zhǔn)確率和精確度，可以實現(xiàn)多種氣氛環(huán)境的檢測，器件穩(wěn)定性更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機電子器件檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于有機小分子薄膜晶體管的環(huán)境氣體檢測方法。

背景技術(shù)

對于一些特定的物質(zhì)，需要保存在特定的環(huán)境，同時對于某些工業(yè)場所，氣體的氣密性對安全有重大影響，那么對于環(huán)境氣氛的監(jiān)控和檢測就變得尤為重要。現(xiàn)有的環(huán)境氣氛檢測方式有半導(dǎo)體式、燃燒式、熱導(dǎo)池式、電化學(xué)式、紅外線式，但大多在制備工藝上來說穩(wěn)定性較差，受環(huán)境影響較大，可應(yīng)用范圍較窄，限制因素較多，壽命有限且部分價格較高，且制備工序復(fù)雜繁瑣，不利于節(jié)約成本，提高社會效率。有機薄膜晶體管(OTFTs)在未來顯示、傳感、射頻、存儲等器件，尤其是在柔性電子器件中有著廣泛的應(yīng)用前景。但目前利用有機薄膜晶體管的研究及測試條件都在真空條件下，對材料和設(shè)備的要求較高，研究過程復(fù)雜且成本高。C8-BTBT(2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩)是一種新型的有機小分子薄膜晶體管有源層材料，對薄膜晶體管性能的測試主要是測試晶體管的Id-Vg曲線，根據(jù)Id-Vg曲線求出晶體管的遷移率、閾值電壓、開光比、亞閾值斜率，依據(jù)Id-Vd曲線判斷晶體管工作電壓的飽和區(qū)域和線性區(qū)域。現(xiàn)有技術(shù)CN107195781A公開了一種基于PMMA/C8-BTBT摻雜小分子的高遷移率晶體管，該晶體管的遷移率和閾值電壓的測試依然采用傳統(tǒng)的真空條件測試方法，操作復(fù)雜，對設(shè)備要求高，測試成本高。

因此，提供一種基于有機小分子薄膜晶體管的環(huán)境氣體檢測方法對于優(yōu)化薄膜晶體管的氣氛檢測具有非常重要的意義，可以極大的簡化檢測方法，優(yōu)化檢測方法的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有利用薄膜晶體管進行氣氛檢測的缺陷和不足，提供一種基于有機小分子薄膜晶體管的環(huán)境氣體檢測方法，該測試方法通過不同氣氛的測試及研究，實現(xiàn)高穩(wěn)定性、高遷移率的器件制備和測試，基于C8-BTBT有源層在不同氛圍下表現(xiàn)的不同特性，根據(jù)此有源層制備的晶體管不同氛圍下具有不同遷移率和閾值電壓來達(dá)到測試環(huán)境氛圍的目的。

本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于有機小分子薄膜晶體管的環(huán)境氣體檢測方法，包括如下步驟：

S1.建立標(biāo)準(zhǔn)曲線：將有機小分子半導(dǎo)體薄膜晶體管依次置于一系列不同氣氛環(huán)境中，分別測得所述有機小分子半導(dǎo)體薄膜晶體管在各氣氛下飽和區(qū)的傳輸特性曲線，根據(jù)該傳輸特性曲線計算出不同氛圍下有機小分子半導(dǎo)體薄膜晶體管的遷移率、閾值電壓，從而得到遷移率-氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線、閾值電壓-氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線；

S2.環(huán)境氣氛測試：將有機小分子半導(dǎo)體薄膜晶體管置于待測環(huán)境中，測得其飽和區(qū)的傳輸特性曲線，根據(jù)該傳輸特性曲線計算得到有機小分子半導(dǎo)體薄膜晶體管在待測環(huán)境中的遷移率μ_sat和閾值電壓V_TH，將μ_sat、V_TH代入上述遷移率-氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線和閾值電壓-氛圍標(biāo)準(zhǔn)曲線，共同驗證，即可得到待測環(huán)境氛圍。