有機場效應晶體管(organic field—effecttransistors)作為新一代電子元器件，自1986年問世以來，引起了學術界和工業界的廣泛關注。與傳統的無機半導體材料相比，有機半導體具有材料來源廣，制備工藝簡單，可與柔性襯底兼容等優點，在眾多領域具有廣泛的應用。有機場效應管性能的調解可以采用兩種不同的手段：一、通過化學修飾來調解分子聚集態結構與界面電荷陷阱;二、提高載流子注入電的效率，通常方法為采用鈣、鎂等低功函數材料或采用復合電，減小接觸電阻。
Science China Chemistry近發表的一篇文章，報道了一種基于C60單晶的新型有機場效應管。通過PFN+Br-中間層的引入，大大地減小了電與半導體層的接觸電阻，提高了載流子注入電的效率。其電子遷移率高達5.60cm2V-S-，閾值電壓能夠低至4.90V，性能遠遠高于沒有PFN+Br-中間層的器件。
圖1. C60帶狀晶體的形貌與晶體結構圖：(a)C60晶體光學成像圖;
(b)C60晶體的AFM形貌圖;(c)C60晶體的TEM成像圖;(d)C60晶體的SAED圖
本研究采用美國Delong公司生產的超小型低電壓透射電鏡—LVEM5來表征C60的單晶帶結構(如圖1c所示)，其主機采用Schottky場發射電子槍，能夠提供高亮度高相干的電子束，并可直接放置于實驗室的桌面上。
在輸出曲線中可以看出，IDS與VDS具有良好線性，表現出良好飽和特性。(如圖2所示)。
圖2. 場效應管的性能表征：C60單晶不涂覆(a-c)/涂覆(d-f)共軛聚電;
(a,d)轉移曲線圖;(b,e)45個器件電荷遷移率柱狀圖;(c,f)輸出曲線圖
LVEM5加速電壓只有5KV，但可以實現1.5 nm的分辨率，納米結構可以獲得高質量的電鏡照片，且直接保存Tiff格式，無需轉碼。無需液氮，無需專人操作管理，操作維護簡單快捷，是實驗室的理想選擇。
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* 參考文獻：
Enhanced performance of field-effect transistors based on C60 single crystals with conjugated polyelectrolyte. Sci China Chem. April (2017) Vol.60 No.4.
