輕易忽視半導體的阻值有可能會產生嚴重后果哦

材料牛注：NIST等機構的科學家研究稱，忽視電阻阻值會導致對有機半導體性能的高估。

許多研究人員認為，有機晶體管可作為大量柔性電子器件的原材料，但是有機晶體管性能不理想，其穩定性、可預測性不能達到硅材料的標準，然而我們很難將這界定為性質缺陷。一項研究指出，有機晶體管的不一致性或將導致對電荷載流子遷移率的高估（電荷載流子遷移率是衡量電子器件性能的重要指標）。

如果不能有效測量所謂“場效應晶體管”（即OFETs）的發散行為，將會導致對器件中電子及其他電荷載流子運動速度的誤判，最高誤差可高出10倍之多，國家標準與技術研究所（NIST）、維克森大學、賓州的研究員得出了這樣的結論。該組的測試表明，對電阻阻值的高估將引發對有機半導體性能的高估。

導電聚合物和小分子已成功應用于LED領域，科研人員目前正在研究其在柔性顯示屏、平板電視、傳感器、“智能”織物、太陽能電池及“物聯網”等領域的應用。除了柔性，有機器件（有時也稱為“塑料電子”）還有另外一個賣點——較當今隨處可見的硅基器件而言，前者能夠批量生產，且價格遠低于后者。

正如硅半導體一樣，對材料特性的評估需要測量電流和電壓。在基本的晶體管布局中，源電極把電荷送往通向漏極的晶體管溝道。在這兩個電極之間還有一個柵電極，柵電極作用與閥門類似，通過施加電壓來控制溝道里的電流。

通常，研究人員會根據硅場效應晶體管理論對測量結果進行分析。電流及電壓值以及上述理論可以用于預測器件的屬性，這種屬性決定了晶體管在電路中的性能。

測試結果可通過一組“傳遞曲線”顯示出來，新的研究對曲線特別感興趣，曲線表明了漏極電流會如何隨著柵電極電壓的變化而變化。對于有著理想性能的器件而言，這種關系能有效測量載荷子在漏極電流溝道中的流動速度。

電子工程師David Gundlach是NIST's Thin Film Electronics Project的負責人，他表示：“有機半導體表現出性能不理想的可能性比較大，由于其分子間的交互作用相對較弱，適用于低溫應用，但這也限制了工程師的工作效率……既然科研人員正在對有機材料在電子領域的應用進行大量研究，我們決定就此停手，好好研究一下傳統觀點。”

在門極電壓中，源電極的觸點電阻會破壞器件運行。該調研團隊報告隨后指出，基于模型對有機半導體中電荷載流子的遷移率的預測是實際值的十倍多。

雖然性能并不理想，但是本次研究的目的，是加深“對非理想行為產生原因”，特別是電荷載流子的遷移率的理解。借助這方面的知識，能夠形成精確全面的測試方法，從而對有機半導體的性質進行改進并優化接觸界面。

原文網址：Overlooked resistance may inflate estimates of organic-semiconductor performance

感謝材料人編輯部王宇提供素材

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