[发明专利]一种C8-BTBT晶体管湿度检测方法

说明书

本发明提供一种C8‑BTBT晶体管湿度检测方法，首先将C8‑BTBT晶体管依次置于一系列具有梯度差的湿度环境下，分别测得所述C8‑BTBT晶体管在各湿度下饱和区的传输特性曲线，根据该传输特性曲线计算出不同湿度下C8‑BTBT晶体管的迁移率，从而得到湿度‑迁移率标准曲线；再将C8‑BTBT晶体管置于待测环境中，测得其饱和区的传输特性曲线，根据该传输特性曲线计算得到C8‑BTBT晶体管在待测环境中的迁移率μ，将μ代入上述湿度‑迁移率标准曲线即可得到待测湿度值。C8‑BTBT晶体管在不同湿度下具有不同的传输特性曲线和迁移率，从而可建立湿度‑迁移率标准曲线，通过检测C8‑BTBT晶体管的迁移率再根据C8‑BTBT晶体管的湿度‑迁移率标准曲线确定湿度值。

技术领域

本发明涉及有机电子学器件技术领域，尤其涉及一种C8-BTBT晶体管湿度检测方法。

背景技术

有机薄膜晶体管是一种以有机聚合物为有源层制成的晶体管，在未来显示、逻辑、存储等领域将有着广泛的应用前景。目前大部分有机薄膜晶体管的研究及测试条件都在真空条件下进行的，使用前需要采用封装工艺后进行密封处理避免材料暴露在空气中，对材料和设备的要求较高，操作复杂且成本高。

作为导电沟道，有源层对有机薄膜晶体管中载流子的传输具有重要作用，影响着有机薄膜晶体管的迁移率、工作电压等性能。C8-BTBT(2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩)是一种新型的有机薄膜晶体管有源层材料。申请号为20171037226.1X的专利申请使用溶液法制备了一种基于PMMA/C8-BTBT掺杂小分子的高迁移率晶体管，该晶体管以有机小分子C8-BTBT薄膜为有缘层。虽然该晶体管具有良好的迁移率、开关比和开态电流，不过该晶体管的测试依然采用传统的真空条件测试方法，操作复杂，对设备要求高，测试成本高；且该晶体管的用途尚未明确。鉴于其表现出的良好晶体管性能，拓展该晶体管的应用范围对其未来发展将具有重要作用。

发明内容

基于此，本发明提供一种C8-BTBT晶体管湿度检测方法，该方法基于C8-BTBT对湿度灵敏的特性，根据C8-BTBT为有源层的有机薄膜晶体管在不同湿度下具有不同的迁移率来达到湿度检测的目的。

本发明所述C8-BTBT晶体管湿度检测方法包括以下步骤：

S1：将C8-BTBT晶体管依次置于一系列具有梯度差的湿度环境下，分别测得所述C8-BTBT晶体管在各湿度下饱和区的传输特性曲线，根据该传输特性曲线计算出不同湿度下C8-BTBT晶体管的迁移率，从而得到湿度-迁移率标准曲线；

S2：将C8-BTBT晶体管置于待测环境中，测得其饱和区的传输特性曲线，根据该传输特性曲线计算得到C8-BTBT晶体管在待测环境中的迁移率μ，将μ代入上述湿度-迁移率标准曲线即可得到待测湿度值。

相对于现有技术，本发明通过利用C8-BTBT晶体管对湿度灵敏的特性，将其用于检测环境湿度。C8-BTBT晶体管在不同湿度下具有不同的传输特性曲线和迁移率，从而可建立湿度-迁移率标准曲线，通过检测C8-BTBT晶体管的迁移率再根据C8-BTBT晶体管的湿度-迁移率标准曲线确定湿度值。

进一步，步骤S1所述湿度为35％～95％。

进一步，所述迁移率的计算方法为其中μ_sat为饱和迁移率，L为沟道长度，W为沟道宽度，I_d(sat)为沟道电流，V_g为栅极电压，C_i为平均电容。

进一步，所述C8-BTBT晶体管包括衬底以及衬底上依次层叠的氧化硅栅极、C8-BTBT有源层、MoO₃缓冲层和源漏电极。

进一步，所述传输特性曲线的测试方法为，在常温常压下，对C8-BTBT晶体管的源漏电极施加-40V的电压，对C8-BTBT晶体管的栅极施加-30～2V的电压。