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　　意大利研究人員正(zheng)探索如(ru)何(he)利用高k聚合物作(zuo)為閘(zha)極(ji)電介質(zhi)，打(da)造出(chu)發光效率能(neng)像有機晶體(ti)管一樣(yang)倍增(zeng)的新型有機發光組件。

　　這項(xiang)研究就(jiu)發表(biao)在《Photonics Letter》的「以高(gao)k電介質打(da)造(zao)高(gao)效率紅光(guang)有機發光(guang)敏晶體(ti)管（OLET）」（Highly Efficient Red Organic Light－Emitting Transistors （OLETs） on High k Dielectric）一(yi)文中。

　　對(dui)于采用(yong)有(you)機(ji)材料（OLED、太陽能電池、塑料內存）的(de)其(qi)他電子組件，有(you)機(ji)發(fa)光(guang)敏晶體管（OLET）有(you)助于以(yi)更簡單的(de)制程(cheng)降低(di)整體的(de)制造成本，同時(shi)提高機(ji)械的(de)靈活度。 但是，由(you)于OLET既可作為薄膜晶體，同時(shi)還能在適當的(de)偏置下(xia)作為發(fa)射器，因(yin)而特別用(yong)于背板和有(you)機(ji)堆棧結構簡單的(de)平面(mian)顯示(shi)器設計——所(suo)需的(de)有(you)機(ji)層較一般OLED更少）。

導通狀態下的 紅光OLET

　　研究(jiu)人員 在文中(zhong)比較各種(zhong)三層(ceng)(ceng)紅光OLET堆棧(zhan)(zhan)，這些堆棧(zhan)(zhan)僅以閘(zha)(zha)極(ji)和活性(xing)材料(liao)之間使用的有機電(dian)(dian)介(jie)質類(lei)型加以。 其中(zhong)一個堆棧(zhan)(zhan)包(bao)含(han)n型有機半(ban)導體（用于(yu)(yu)電(dian)(dian)子(zi)傳(chuan)輸層(ceng)(ceng)）源(yuan)極(ji)與與汲極(ji)電(dian)(dian)極(ji)、用于(yu)(yu)發光的復合層(ceng)(ceng)以及p型電(dian)(dian)洞傳(chuan)輸層(ceng)(ceng)，透(tou)過高k電(dian)(dian)介(jie)質或(huo)低(di)k電(dian)(dian)介(jie)質層(ceng)(ceng)，得以分離其閘(zha)(zha)電(dian)(dian)極(ji)（玻璃基(ji)板上(shang)ITO）與活性(xing)材料(liao)。

三層OLET組件示意圖

　　研(yan)究(jiu)人員選擇(ze)了三層架構（以復合(he)層隔(ge)離n型和p型半導體(ti)），希望能(neng)大幅消除由(you)于(yu)與電(dian)(dian)(dian)荷相互作用而引(yin)起(qi)的(de)激(ji)子淬熄（exciton－quenching）效應。 研(yan)究(jiu)人員指出(chu)，隔(ge)離層還可進行雙極電(dian)(dian)(dian)荷傳輸(shu)，由(you)于(yu)電(dian)(dian)(dian)子—電(dian)(dian)(dian)洞均衡而使激(ji)子復合(he)最大化。

　　由于研究人員(yuan)所設計的OLET在復合(he)層使用特定的主客(ke)矩陣(zhen)系統(tong)，因而可(ke)(ke)在大約626nm的可(ke)(ke)見光譜范(fan)圍發光。 在實(shi)驗(yan)中，研究人員(yuan)分別(bie)為閘極電(dian)介質與相對(dui)電(dian)容率（PMMA），以450nm厚的高k聚合(he)物制造OLED。

　　整個異質結構的能級(ji)圖。 電介層可能是PMMA （參(can)考聚合物(wu)平臺）或高k聚合物(wu)（P（VDF－TrFE－CFE））。 其(qi)活性區域(yu)是由夾在(zai)（底部(bu)） P型與（頂部(bu)） n型有(you)機半(ban)導體層之間的TCTA 與Ir（piq）3 （20％）混合物(wu)構成。

　　研究人(ren)員(yuan)發現，當VGS掃描(miao)達(da)－20V時(shi)(shi)，幾乎無法導(dao)通PMMA－OLET（只有很少(shao)的(de)(de)汲(ji)源電流且不(bu)發光），基于高k的(de)(de)OLET因而能(neng)以較低偏(pian)置驅動（光輸出約(yue)17μW，在(zai)－3V閘極(ji)偏(pian)壓下的(de)(de)整體外部量子效率低于4％）。 事實上，PMMA－OLET僅(jin)能(neng)在(zai)100V時(shi)(shi)達(da)到(dao)完全導(dao)通狀態(tai)。

　　為了解釋其研究結果，研究人(ren)員比較(jiao)其作為活性(xing)區域堆棧(zhan)的三(san)層OLET組件，以及形成相反極性(xing)的2平行有機薄(bo)膜(mo)晶體(ti)管（TFT）。

　　「在p型ID－VG掃(sao)描期間，光在兩個(ge)電(dian)壓(ya)區域(yu)中發射：第一個(ge)只有p型OTFT運(yun)作，而(er)在第二個(ge)區域(yu)，兩個(ge)OTFT均處于導通狀態，使電(dian)荷載子密(mi)度均衡，」研究人員提到。

　　較(jiao)低偏(pian)壓（使用高k聚(ju)合物作為(wei)閘(zha)極電(dian)介(jie)質(zhi)時）的另一個好處是電(dian)場較(jiao)低，組件(jian)(jian)上的應力較(jiao)小，因而較(jiao)其PMMA的競爭組件(jian)(jian)更能(neng)延長使用壽命。