[发明专利]一种基于有机小分子薄膜晶体管的环境气体检测方法

说明书

本发明公开了一种基于有机小分子薄膜晶体管的环境气体检测方法。所述方法包括如下步骤：将晶体管依次置于一系列不同气氛环境中测得传输特性曲线，根据该传输特性曲线计算得到迁移率‑氛围标准曲线、阈值电压‑氛围标准曲线；将有机小分子半导体薄膜晶体管置于待测环境中，测得其饱和区的传输特性曲线，计算得到迁移率μ_sat和阈值电压V_TH，将μ_sat、V_TH代入上述迁移率‑氛围标准曲线和阈值电压‑氛围标准曲线，共同验证，即可得到待测环境氛围。本发明的环境气体检测方法采用C8‑BTBT作为检测原件，晶体管对环境气氛具有高度灵敏性，根据迁移率和阈值电压进行检测和验证，极大地提高检测的准确率和精确度，可以实现多种气氛环境的检测，器件稳定性更高。

技术领域

本发明涉及有机电子器件检测技术领域，更具体地，涉及一种基于有机小分子薄膜晶体管的环境气体检测方法。

背景技术

对于一些特定的物质，需要保存在特定的环境，同时对于某些工业场所，气体的气密性对安全有重大影响，那么对于环境气氛的监控和检测就变得尤为重要。现有的环境气氛检测方式有半导体式、燃烧式、热导池式、电化学式、红外线式，但大多在制备工艺上来说稳定性较差，受环境影响较大，可应用范围较窄，限制因素较多，寿命有限且部分价格较高，且制备工序复杂繁琐，不利于节约成本，提高社会效率。有机薄膜晶体管(OTFTs)在未来显示、传感、射频、存储等器件，尤其是在柔性电子器件中有着广泛的应用前景。但目前利用有机薄膜晶体管的研究及测试条件都在真空条件下，对材料和设备的要求较高，研究过程复杂且成本高。C8-BTBT(2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩)是一种新型的有机小分子薄膜晶体管有源层材料，对薄膜晶体管性能的测试主要是测试晶体管的Id-Vg曲线，根据Id-Vg曲线求出晶体管的迁移率、阈值电压、开光比、亚阈值斜率，依据Id-Vd曲线判断晶体管工作电压的饱和区域和线性区域。现有技术CN107195781A公开了一种基于PMMA/C8-BTBT掺杂小分子的高迁移率晶体管，该晶体管的迁移率和阈值电压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。

因此，提供一种基于有机小分子薄膜晶体管的环境气体检测方法对于优化薄膜晶体管的气氛检测具有非常重要的意义，可以极大的简化检测方法，优化检测方法的准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有利用薄膜晶体管进行气氛检测的缺陷和不足，提供一种基于有机小分子薄膜晶体管的环境气体检测方法，该测试方法通过不同气氛的测试及研究，实现高稳定性、高迁移率的器件制备和测试，基于C8-BTBT有源层在不同氛围下表现的不同特性，根据此有源层制备的晶体管不同氛围下具有不同迁移率和阈值电压来达到测试环境氛围的目的。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种基于有机小分子薄膜晶体管的环境气体检测方法，包括如下步骤：

S1.建立标准曲线：将有机小分子半导体薄膜晶体管依次置于一系列不同气氛环境中，分别测得所述有机小分子半导体薄膜晶体管在各气氛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氛围下有机小分子半导体薄膜晶体管的迁移率、阈值电压，从而得到迁移率-氛围标准曲线、阈值电压-氛围标准曲线；

S2.环境气氛测试：将有机小分子半导体薄膜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有机小分子半导体薄膜晶体管在待测环境中的迁移率μ_sat和阈值电压V_TH，将μ_sat、V_TH代入上述迁移率-氛围标准曲线和阈值电压-氛围标准曲线，共同验证，即可得到待测环境氛围。