基于噴墨印刷的OTFT的制備與性能研究——電極材料的噴墨實驗與模擬研究.pdf

1、競爭的壓力迫使電子工業(yè)不斷的降低成本，發(fā)展中的有機(jī)半導(dǎo)體工業(yè)使薄膜有機(jī)晶體管(OTFT)得到了越來越多的關(guān)注。噴墨印刷設(shè)備幾乎隨處可見。噴墨印刷可以印制各種不同的材料，從聚合物材料到金屬材料，而且其價格低廉。噴墨印刷技術(shù)被認(rèn)為是使聚合物沉積領(lǐng)域的核心技術(shù)，而且它簡單、快速，并且容易成型。噴墨印刷無需接觸、無需壓力、無需印版，只需將電子計算機(jī)中存貯的信息輸入噴墨印刷機(jī)，即是可控的印刷過程。所以研究怎樣用噴墨的方法來印制OTFT具有很大的意

2、義。
　　 本文所做的課題是國家自然科學(xué)基金資助項目，采用了實驗與理論分析，軟件模擬共同結(jié)合的思路，充分利用基金項目的科研設(shè)備，根據(jù)擬定的實驗?zāi)繕?biāo)，完成了一定階段的實驗部分。
　　 本文分析了國內(nèi)外OTFT的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，研究了OTFT的結(jié)構(gòu)特征，并比較了其制備工藝和成膜技術(shù)。分析研究了現(xiàn)階段噴墨印刷的技術(shù)特點，討論了連續(xù)噴墨和按需噴墨的特征，選取微壓電噴墨技術(shù)為我們的課題實驗技術(shù)。討論了噴墨印刷中油墨的物理性質(zhì)。

3、r>　　 通過噴打原裝油墨，了解我們使用的實驗機(jī)械的物理屬性，然后通過噴打線條的對比，得出實驗設(shè)備的分辨率。由于我們的實驗設(shè)備可以滿足有機(jī)線條連續(xù)性的要求，所以對OTFT結(jié)構(gòu)中的電極材料PEDOT/PSS進(jìn)行噴打。并且測試了PEDOT/PSS線條在不同線寬、溫度、長度下的電阻，反映了器件電極材料的性能。
　　 本文使用數(shù)學(xué)的方法分別模擬了壓電噴墨頭內(nèi)的動力學(xué)特征、有機(jī)油墨的粘度、油墨在噴口處被噴射出去的速度還有墨滴的著落過程等

4、。通過模擬，我們知道了粘度與速度的關(guān)系、運(yùn)動粘度和噴出量的關(guān)系、噴口速度和液體密度和噴頭半徑的關(guān)系、以及噴射角和液滴著落位置的關(guān)系。通過這些關(guān)系，我們就可以很好的控制并調(diào)節(jié)噴墨印刷中的硬件性能，還能通過調(diào)節(jié)有機(jī)油墨的粘度和密度來使液滴的成型達(dá)到最好，對有機(jī)油墨的噴射提供了理論依據(jù)。
　　 本文使用了專業(yè)的流體分析模擬軟件Gambit和Fluent來對不同類型的噴墨頭進(jìn)行模擬，可以得出在一定的壓力條件下，噴墨頭內(nèi)的壓力分布圖，流速