유연한 유기 단결정 기반 전계 효과 트랜지스터의 전기적 특성에 영향 절곡
Summary
본 논문의 전자 특성 측정을위한 작동 장치를 유지하기위한 유기 단결정 기반 전계 효과 트랜지스터의 절곡 가공을 설명한다. 결과는 제안 그 결정의 분자 간격에 따라서 유연 전자에서 중요하다 충전 호핑 속도의 굽힘 원인 변경.
Abstract
유기 반도체에서의 전하 수송은 대단히 전자 결합에 영향을 미치는 결정에 분자 포장에 매우 의존한다. 그러나, 유기 반도체가 중요한 역할을하는 부드러운 전자에, 장치가 구부러됩니다 또는 반복적으로 접혀. 결정 패킹 따라서 전하 수송에 휨의 효과는 소자의 성능에 결정적이다. 이 논문에서는, 전계 효과 트랜지스터의 구성 5,7,12,16 테트라 클로로 6,13- diazapentacene (TCDAP) 단결정 구부러 및 결정 굽힘에 재현 IV 특성을 획득하기 위해 상기 프로토콜을 설명한다. 그 결과, 전하 이동도 거의 가역적 아직 대향 추세 플렉시블 기판 결과에 제조 된 전계 효과 트랜지스터 굽힘 굽힘 방향에 따라 보여준다. 장치가 탑 게이트 / 유전체 층 (상향 압축 상태)을 향해 절곡 될 때 감소되는 이동성 증대NT 결정 / 기판 측 (하방으로 인장 상태)를 향해. 곡률 휨의 효과는 또한 높은 굽힘 곡률 인한 이동성의 변화를 관찰 하였다. 이 제안된다함으로써 전자 결합 이후의 캐리어 수 송능을 좌우 절곡시 분자간의 π-π 거리가 변화한다.
Introduction
센서, 디스플레이, 전자 착용 소프트 전자 기기는, 현재 설계중인 더욱 활발히 연구 및 많은 심지어 최근 1,2,3,4-에서 시장에 출시되어있다. 유기 반도체 물질로 인해 낮은 개발 비용을 포함하여 자신의 고유 한 장점을이 전자 장치에있어서 중요한 역할을 할 수있는 능력은 특히 유연성 무기 반도체 5,6- 비교할 때, 용액 또는 낮은 온도에서 제조하고있다. 이 전자에 대한 하나의 특별한 배려는 자주 굽힘을 실시 할 것입니다. 굽힘은 부품 및 장치 내에서 재료의 변형을 소개합니다. 이러한 장치가 구부러진 다 같이 안정적이고 일관된 성능이 필요합니다. 트랜지스터는 이러한 전자의 대부분의 중요한 구성 요소이며, 굽힘에서 성능이 관심이다. 다수의 연구는 유기 t 절곡하여 성능 문제를 다루었힌 필름은 7,8 트랜지스터. 굴곡에 따라 전도도의 변화가 다결정 박막의 입자 사이의 간격의 변화에 기인 할 수 있지만, 물어보다 근본적인 문제는 전도성이 굴곡에 따라 단결정 내에서 변경할 수 있는지 여부입니다. 잘 유기 분자 사이의 전하 수송은 분자와 중립 및 충전 상태 (9) 사이의 상호 관련된 조직 개편 에너지 사이의 전자 결합에 크게 의존 허용됩니다. 전자 커플 링은 이웃 분자 사이의 국경 분자 궤도 함수의 중첩까지의 거리에 매우 민감하다. 잘 정렬 된 결정의 굽힘 변형을 소개하고 결정 내에서 분자의 상대적 위치를 변경할 수 있습니다. 이는 단결정 기반 전계 효과 트랜지스터로 시험 할 수있다. 하나의 리포트 (10)를 절곡시 결정의 두께의 효과를 연구하기 위해가요 성 기판 상에 루 브렌의 단결정을 사용 하였다. 드평평한 기판 상에 제조 된 구리 프탈로시아닌 나노 결정으로 악 11 굽힘시 높은 이동성을 가지고 도시되었다. 그러나, 다른 방향에서의 FET 디바이스의 굴곡의 속성이 탐색되지 않았다.
분자 5,7,12,16 테트라 클로로 6,13- diazapentacene (TCDAP)은 n 형 반도체 재료 (12)이다. TCDAP의 결정은 3.911 Å의 셀 길이의 단위 셀의 ㄱ 축을 따라 이웃 분자 사이의 이동 π-π 스태킹과 단사 포장 모티브를 가지고있다. 크리스탈은 긴 바늘을 제공하는이 포장 방향에 따라 성장한다. 이 방향을 따라 측정 된 최대의 n 형 전계 효과 이동도는 cm 2 / V · 초 3.39 이르렀다. 부서지기 쉬운 연약한 많은 유기 결정과는 달리, TCDAP 결정은 매우 유연하게 발견된다. 본 연구에서는 도통 채널로 TCDAP을 사용 플렉시블 기판 O의 단결정 전계 효과 트랜지스터를 제조F 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET). 이동성 (하방) 또는 (상방), 게이트 / 유전체 측으로 굴곡 플렉시블 기판을 향해 장치 절곡하여, 평면 기판 상에 액정을 측정 하였다. IV 데이터는 이웃 간의 겹침 / 결합 거리의 변화에 기초하여 분석 하였다 분자.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 실험에서는, 다수의 파라미터는 전계 효과 이동도의 성공적인 측정에 영향을 미친다. 우선, 단결정 충분한 특성 측정 용 전계 효과 장치로 제조 될 수 있어야한다. 물리적 증기 전송 (PVT) 방법은 큰 결정을 성장시킬 수있는 하나입니다. 온도 및 캐리어 가스의 유량을 조절함으로써, 결정의 최대 크기 절반 cm 얻을 수있는 것이다. 둘째, 단결정의 선택은 중요하다. 명백한 단결정은 결정의 번들을 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the Ministry of Science and Technology, Taiwan, Republic of China through Grant No. 101-2113-M-001-006-MY3.
Materials
| Colloidal Graphite(water-based) | TED PELLA,INC | NO.16053 | |
| Colloidal Graphite(IPA-based) | TED PELLA,INC | NO.16051 | |
| [2,2]Paracyclophane,99% | Alfa Aesar | 1633-22-3 | |
| polyethylene terephthalate | Uni-Onward | ||
| Mini-Mite 1100°C Tube Furnaces (Single Zone) | Thermo Scientific | TF55030A | |
| Agilent 4156C Precision Semiconductor Parameter | Keysight | HP4156 |
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