高性能有机小分子单晶场效应晶体管的设计、制备与性能研究的任务书.docx
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高性能有机小分子单晶场效应晶体管的设计、制备与性能研究的任务书任务书课题名称:高性能有机小分子单晶场效应晶体管的设计、制备与性能研究一、课题背景与意义有机场效应晶体管由于其低成本、柔性和可加工性等优越性能,在柔性电子学、柔性显示、柔性储存和可穿戴设备等领域具有广阔的应用前景。然而,由于其材料间的相互作用和有机杂质的存在,有机材料的晶体质量与纯度都较低,导致晶体管的性能与可靠性较差。因此,如何提高有机场效应晶体管的性能与稳定性是当前有机电子学界的热门研究方向。在此背景下,研究团队计划设计、制备一种高性能的有机小分子单晶场效应晶体管,并对其性能进行研究。所谓“高性能”,即指晶体管具有高阈值电压、低临界电压、大开关比率、高载流子迁移率等特征。二、研究内容本课题的研究内容包括以下三个方面:1.有机小分子单晶的制备方案一:采用溶液法,选取适宜的溶剂和结晶条件,制备高质量的有机小分子单晶。方案二:采用熔融法,将有机小分子加热至熔点,使其重新晶化,制备高质量的有机小分子单晶。2.有机小分子单晶的表征和性能测试方案一:利用XRD、SEM、TEM、AFM等方法对有机小分子单晶的结构和形貌进行表征。方案二:利用UV-vis-NIR、PL、CV、EIS等方法测试有机小分子单晶的光学、电学性能。3.有机小分子单晶场效应晶体管的制备和性能测试方案一:利用微纳加工技术制备有机小分子单晶场效应晶体管。方案二:利用光刻技术制备有机小分子单晶场效应晶体管。方案三:分别采用方案一和方案二制备有机小分子单晶场效应晶体管,对比其性能差异。三、研究计划本课题的研究计划如下:第一年(前6个月):1.选定研究对象和制备方案;2.进行有机小分子单晶生长实验;3.进行有机小分子单晶结构和形貌的表征实验。第二年(前6个月):1.进行有机小分子单晶光学、电学性能测试实验;2.确定最优的有机小分子单晶场效应晶体管制备方案。第三年(前6个月):1.利用最优的制备方案制备有机小分子单晶场效应晶体管;2.对制备的有机小分子单晶场效应晶体管进行性能测试与数据分析。第四年(前6个月):1.进行有机小分子单晶场效应晶体管性能仿真分析;2.总结课题研究成果,形成相关论文和报告。四、研究团队及条件研究团队包括1名教授、1名副教授、3名博士生和2名硕士生。研究条件包括微纳加工器材、光刻机、SEM、TEM、AFM、XRD、UV-vis-NIR等表征和测试设备。五、预期成果预期通过本课题研究能够获得以下成果:1.成功制备高质量的有机小分子单晶;2.深入理解有机小分子单晶的结构和性能特征;3.成功制备高性能的有机小分子单晶场效应晶体管;4.发表SCI论文2篇以上。