Effet de courber sur les caractéristiques électriques des transistors à effet de champ à base de cristal flexible organique unique

Dispositifs électroniques souples, tels que les capteurs, les affichages et l' électronique portable, sont actuellement conçus et étudiés plus activement, et beaucoup ont même été lancés sur le marché au cours des dernières années ^1,2,3,4. Matériaux semi – conducteurs organiques jouent un rôle important dans ces dispositifs électroniques en raison de leurs avantages inhérents, y compris le coût de développement faible, la capacité à préparer en solution ou à de basses températures et, en particulier, leur flexibilité par rapport aux semi – conducteurs inorganiques ^5,6. Une attention particulière pour ces appareils électroniques est qu'ils seront soumis à une flexion fréquente. Bending introduit la contrainte dans les composants et les matériaux dans le dispositif. Une performance stable et cohérente est nécessaire que de tels dispositifs sont recourbées. Transistors sont une composante essentielle dans la plupart de ces appareils électroniques, et leur performance en flexion est d'intérêt. Un certain nombre d'études ont abordé cette question de la performance en flexion organique tle film hin transistors ^7,8. Bien que les changements de la conductance sur la flexion peuvent être attribuées aux changements de l'espacement entre les grains dans un film mince polycristallin, une question plus fondamentale à poser est de savoir si la conductance peut changer dans un cristal unique lors d'une flexion. Il est bien admis que le transport de charge entre les molécules organiques dépend fortement de couplage électronique entre les molécules et l'énergie de réorganisation impliqués dans l'interconversion entre les Etats neutres et chargées ^9. couplage électronique est très sensible à la distance entre les molécules voisines et le chevauchement des orbitales moléculaires frontières. Le pliage d'un cristal bien ordonnée présente souche et peut changer la position relative des molécules dans le cristal. Cela peut être testé avec un seul transistor à effet de champ à base de cristal. Un rapport a utilisé des monocristaux de rubrène sur un substrat flexible pour étudier l'effet de l' épaisseur de cristal lors d'une flexion ^10. devices avec des cristaux de nanofils de phtalocyanine de cuivre préparés sur un substrat plat ont été montré pour avoir une plus grande mobilité à la flexion ^11. Cependant, les propriétés d'un dispositif plié FET dans des directions différentes ont pas été explorées.

La molécule 5,7,12,16-tétrachloro-6,13-diazapentacene (TCDAP) est un matériau semi – conducteur de type n ^12. Le cristal de TCDAP a un motif d'emballage monoclinique empilage décalé π-π entre les molécules voisines le long de l'axe de la cellule unitaire à une longueur de cellule de 3,911 Å. Le cristal se développe le long de cette direction d'emballage pour donner de longues aiguilles. La mobilité à effet de champ de type n de mesure maximale dans cette direction a atteint 3,39 cm ² / V · s. Contrairement à de nombreux cristaux organiques qui sont cassants et fragiles, le cristal de TCDAP se trouve être très flexible. Dans ce travail, nous avons utilisé TCDAP comme canal conducteur et préparé le transistor à effet de champ monocristallin sur un substrat flexible of polyéthylène téréphtalate (PET). La mobilité a été mesurée pour le cristal sur un substrat plat, avec le penchant de l' appareil vers le substrat flexible (vers le bas) ou courbé vers la porte / côté diélectrique (vers le haut). Les données IV ont été analysés sur la base de l'évolution de la distance empilement / couplage entre les voisins molécules.