使用OLED多元镀膜系统制备ITO/ZnPc/Al/ZnPc/Cu的垂直结构有机薄膜晶体管(VOTFTs),其中,在玻璃基板上射频磁控溅射淀积ITO薄膜作为源极,使用直流磁控溅射分别生长Al和Cu薄膜作为栅极和漏极,使用真空蒸镀沉积ZnPc有源层。使用Ambios XP-200台阶测试仪测量ZnPc薄膜的厚度,测得蒸发温度为350℃、真空度是4×10-5托、蒸镀时间为40分钟时均匀沉积的ZnPc薄膜厚度约为82nm。使用半导体特性分析仪(Keithley4200-SCS)等仪器对器件进行电气特性测试。在VOTFT中,半透明的Al栅电极和两侧ZnPc接触形成肖特基势垒,具有很好的整流特性。在较低的工作电压VDS=3V和VGS=0V下,电流密度为1.194mA/cm2。ZnPc薄膜晶体管的载流子迁移率为2.17×10-6cm2/Vs。在本论文中,主要研究并解析了有机薄膜晶体管的载流子传输机制,并简要分析了 VOTFT的退化机制。实验结果表明,其电流-电压关系呈现出不饱和特性,在低电压时近似为指数关系,在电场强度增加时,则遵从Fowler-Nordheim隧穿注入理论,这是由器件结构形成的三角形肖特基势垒和ZnPc材料的导电性质决定的。同时分析了载流子迁移率、阈值电压和开关电流比等重要参数对器件工作性能的影响。使用原子力显微镜(AFM)测试了 ZnPc薄膜的表面形貌和吸收光谱。不同Al膜厚度的Ⅰ-Ⅳ特性也被测试,实验表明Al膜厚度为20nm左右时,器件具有最佳的电气特性。通过C-V特性曲线计算出了平衡状态下的肖特基势垒高度和耗尽层宽度等参数,分别为0.848V和24.7nm,并分析了肖特基势垒高度对电流的调制作用。本文还阐述了栅泄漏电流的形成及抑制方法。VOTFT的短沟道垂直结构弥补了有机半导体材料载流子迁移率低和导电率低的缺陷,提高了器件的工作速度,实现了有机器件的高速化、高电流密度和低驱动电压。