Name: フレキシブル有機単結晶ベースの電界効果トランジスタの電気的特性に曲げの影響 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 43 s
Description: 学ぶフレキシブル有機単結晶ベースの電界効果トランジスタにおける曲げの影響。PET基板上で分子間距離と電荷ホッピング率の変化を定量的に評価し、柔軟エレクトロニクスデバイスの設計に重要な知見を提供する。

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この作業は、中華民国科学技術部によって、助成金番号101-2113-M-001-006-MY3を通じて支援されました。

TCDAP 12の調製<ol><li>文献の手順13に従うことによってTCDAPを合成します。 </li><li> 10 -6トル12,14の減圧下で、それぞれ、3つの温度340に設定されたゾーン、270、250°Cで、温度勾配昇華法によりTCDAP生成物を精製します。 </li></ol> 2. TCDAP物理的気相成長転送を使用して（PVT）システム14の単結晶を成長させます<ol><li> （1.2センチ、直径と長さ15cm）（長さ5cm）ボートの一端にTCDAPサンプルを入れて、ガラスインナーチューブの中にボートをロードします。 </li><li>長いガラス管（83センチメートル長いと直径2センチ）にインナーチューブをロードし、開口部から約17センチメートルで、それを押してください。 </li><li>水平にラックに固定された銅管（長さ60cm、直径2.5センチ）に長いガラス管をロードします。 TCDAPのボートを加熱帯域ARによって定義された加熱領域の中央に位置していることを確認します銅管をound。 </li><li> 30 CC /分の流量でヘリウムガスとPVTシステムをパージし、次いで310℃に加熱帯を加熱するために変圧器の電源をオンに2日間、この温度で維持します。 </li><li>室温にシステムを冷却した後、インナーチューブから結晶を集めます。 </li></ol> 3.デバイスの製造<ol><li> 30分間ずつ、順番に、バイアルに200μmの厚さの、透明な、プレカットPET基板（×1 cm 2のセンチ）入れて、洗剤溶液、脱イオン水、およびアセトン中で超音波処理することにより、それをきれいに。窒素流により基板を乾燥させます。 </li><li> PET基板上に両面テープを配置します。 </li><li>実体顕微鏡下で結晶を調べます。デバイス製造のための〜5ミリメートルのx〜0.03ミリメートルの寸法を有する結晶を輝く、良い品質を選択します。両面テープ上のPET基板の長さの針状TCDAP結晶を平行に配置し、しっかりと固定します。 </li><li>実体顕微鏡下では、ワットを適用ソース及びドレインとして作用する結晶の両端から延びる線（数mm）におけるマイクロリットルの注射針を介してERベースコロイドグラファイト。乾燥し（0.6〜1ミリメートルでそれを保つため）正確なチャネル長を決定するために、光学顕微鏡下で2グラファイトスポット間の距離を測定するためのコロイド黒鉛で約30分間待ちます。 </li><li>顕微鏡スライド上のPET基板を固定するために、炭素導電性テープを使用してください。堆積チャンバの熱分解管の端部の近くにスライドを置きます。 </li><li>誘電絶縁体の前駆体の0.5グラム、[2.2]パラシクロファンを計量し、熱分解管の入口の近くに配置します。 </li><li> 10 -2 Torrの真空にシステムをポンプダウン。 700°Cの予め設定された温度にチューブを上の中央付近熱分解ゾーンを予め加熱し、この温度で維持します。 </li><li> 150℃に[2.2]パラシクロファンのサンプルを加熱。前駆体の蒸気は熱分解ゾーンを通過することになります重合する熱分解チューブの端部の近くに凝縮したモノマーを得ました。 </li><li>熱分解/重合反応を2時間続けましょう。 </li><li>システムを冷却し、熱分解管からサンプルを取り出します。 </li><li>製造者の指示に従ってプロフィルメータを用いて膜と基板との段差を測定することによって、堆積された誘電体層の厚さを決定します。 </li><li>ゲート電極として機能する結晶上記誘電体層の背面にあるラインのマイクロリットルの注射針を通してイソプロパノールベースのコロイド黒鉛を適用します。 </li></ol> 4.デバイスの性能を測定<ol><li>接続用の下に電極を露出させるために、ソース/ドレイン電極の面積以上の高分子誘電体膜に穴をカットするメスを使用してください。 </li><li>スタンドとクランプの助けを借りて、と接触するようにパラメータアナライザから電極プローブをもたらしますソース/ドレイン/ゲート電極。製造業者の説明書に従って、異なるゲート電位におけるI-V特性を記録します。 注：ここでは、ゲート電位は、15 Vステップで-60 Vから60 Vに設定されています。 </li></ol> 5.曲げ実験<ol><li>異なる半径（14.0ミリメートル、12.4ミリメートル、8.0ミリメートル、および5.8ミリメートル）の円柱周りの柔軟なPET基板の裏面をラップ、引張状態での特性を測定し、真空テープで四方をシリンダーにPET基板を修正するには。 </li><li>ソース/ドレイン/ゲート電極にプローブを接続し、4.2で説明したように異なるゲート電位でのIV特性を測定します。 </li><li>圧縮の状態で測定するために、シリンダーの端の周りにPET基板の表面側の半分をラップ、結晶/ソース/ドレイン/ゲート電極がまだシリンダーに直面しており、そのようなことは、まだ公開されています。 図を参照してください（真空テープでシリンダー上のPET基板を固定してください。5 </stronグラム&gt;）。 </li><li>ソース/ドレイン/ゲート電極にプローブを接続し、4.2で説明したように異なるゲート電位でのIV特性を測定します。 注：デバイス構造の断面図を図4に示します。 1。 </li></ol>

<ol><li>Sekitani, T., Zschieschang, U., Klauk, H., Someya, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flexible+Organic+Transistors+and+Circuits+with+Extreme+Bending+Stability%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Flexible Organic Transistors and Circuits with Extreme Bending Stability.</a> Nat. Mater. 9, 1015-1022 (2010).</li>
<li>Yang, Y., Ruan, G., Xiang, C., Wang, G., Tour, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flexible+Three-Dimensional+Nanoporous+Metal-Based+Energy+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Flexible Three-Dimensional Nanoporous Metal-Based Energy Devices.</a> J. Am. Chem. Soc. 136, 6187-6190 (2014).</li>
<li>Zhan, Y., Mei, Y., Zheng, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Materials+Capability+and+Device+Performance+in+Flexible+Electronics+for+the+Internet+of+Things%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Materials Capability and Device Performance in Flexible Electronics for the Internet of Things.</a> J. Mater. Chem. C. 2, 1220-1232 (2014).</li>
<li>Zhang, L., Wang, H., Zhao, Y., Guo, Y., Hu, W., Yu, G., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Substrate-Free+Ultra-Flexible+Organic+Field-Effect+Transistors+and+Five-Stage+Ring+Oscillators%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Substrate-Free Ultra-Flexible Organic Field-Effect Transistors and Five-Stage Ring Oscillators.</a> Adv. Mater. 25, 5455-5460 (2013).</li>
<li>Jedaa, A., Halik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+Strain+Resistant+Flexible+Organic+Thin+Film+Transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Toward Strain Resistant Flexible Organic Thin Film Transistors.</a> Appl. Phys. Lett. 95, (2009).</li>
<li>Nomura, K., Ohta, H., Takagi, A., Kamiya, T., Hirano, M., Hosono, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-Temperature+Fabrication+of+Transparent+Flexible+Thin-Film+Transistors+Using+Amorphous+Oxide+Semiconductors%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Room-Temperature Fabrication of Transparent Flexible Thin-Film Transistors Using Amorphous Oxide Semiconductors.</a> Nature. 432, 488-492 (2004).</li>
<li>Sekitani, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bending+Experiment+on+Pentacene+Field-Effect+Transistors+on+Plastic+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Bending Experiment on Pentacene Field-Effect Transistors on Plastic Films.</a> Appl. Phys. Lett. 86, 073511(2005).</li>
<li>Tseng, C. -W., Huang, D. -C., Tao, Y. -T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+Transistor+Memory+with+a+Charge+Storage+Molecular+Double-Floating-Gate+Monolayer%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Organic Transistor Memory with a Charge Storage Molecular Double-Floating-Gate Monolayer.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 7, 9767-9775 (2015).</li>
<li>Coropceanu, V., Cornil, J., da Silva Filjo, D. A., Olivier, Y., Silbey, R., Bredas, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Charge+Transport+in+Organic+Semiconductors%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Charge Transport in Organic Semiconductors.</a> Chem. Rev. 107, 926-952 (2007).</li>
<li>Briseno, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Performance+Organic+Single-Crystal+Transistors+on+Flexible+Substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">High-Performance Organic Single-Crystal Transistors on Flexible Substrates.</a> Adv. Mater. 18, 2320-2324 (2006).</li>
<li>Tang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+Nanowire+Crystals+Combing+Excellent+Device+Performance+and+Mechanical+Flexibility%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Organic Nanowire Crystals Combing Excellent Device Performance and Mechanical Flexibility.</a> Small. 7, 189-193 (2011).</li>
<li>Islam, M. M., Pola, S., Tao, Y. -T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+Mobility+N-Channel+Single-Crystal+Field-Effect+Transistors+Based+on+5%2C7%2C12%2C14-Tetrachloro-6%2C13-Diazapentacene%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">High Mobility N-Channel Single-Crystal Field-Effect Transistors Based on 5,7,12,14-Tetrachloro-6,13-Diazapentacene.</a> Chem. Commun. 47, 6356-6358 (2011).</li>
<li>Weng, S. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diazapentacene+Derivatives+as+Thin-Film+Transistor+Materials%3A+Morphology+Control+in+Realizing+High-Field-Effect+Mobility%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Diazapentacene Derivatives as Thin-Film Transistor Materials: Morphology Control in Realizing High-Field-Effect Mobility.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 1, 2071-2079 (2009).</li>
<li>Kloc, C., Simpkins, P. G., Siegrist, T., Laudise, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+Vapor+Growth+of+Centimeter-Sized+Crystals+of+%CE%91-Hexathiophene%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cryst.+Growth%22%5BJournal%5D)">Physical Vapor Growth of Centimeter-Sized Crystals of Α-Hexathiophene.</a> J. Cryst. Growth. 182, 416-427 (1997).</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。

この実験では、パラメータの数は、電界効果移動度の正常な測定に影響を与えます。まず、単結晶特性測定のための電界効果デバイスに加工されるのに十分大きくなければなりません。物理気相移送（PVT）メソッドは、大きな結晶を成長させることを可能にするものです。温度およびキャリアガスの流量を調整することにより、半センチメートルまでのサイズの結晶を得ることができます。第二に、単結晶の選択が重要です。見かけの単結晶は、結晶の束を含むことができ、曲げ束のごまかすことを引き起こし得ます。従って、より薄い結晶が好ましいです。第三に、倍両面広範な実験は、テープなしで、結晶誘電体層および/または電極との間の接触は非常に、複数の湾曲操作時にシフトすることができることが示されたように、テープは、基材表面と常に接触に結晶を維持する必要があります接触抵抗が増加することndは不安定または再生不可能な現在の測定値が得られます。別の問題は、結晶の端部が上方に曲げられているときに、圧縮状態を達成することです。適切な直径の円柱周りのフレキシブル基板をラッピングすると、結晶/ソース/ドレイン/ゲートはプローブによってアクセスできるようにする必要があります。湾曲した基板を維持しながら、...

このようなセンサ、ディスプレイ、ウェアラブルエレクトロニクスなどのソフトの電子デバイスは、現在設計されていると、より積極的に研究し、多くのも近年1,2,3,4に市場で発売されていますされています。有機半導体材料は無機半導体5,6と比較して、低開発費、溶液中でまたは低温で製造することができる能力、及び、特に、それらの柔軟性を含む、それらの固有の利点にこれらの電子デバイスにおいて重要な役割を演じます。これらの電子機器のための一つの特別な配慮は、彼らが頻繁な曲げにさらされることです。曲げは、コンポーネントやデバイス内の材料に歪みを導入しています。このようなデバイスが曲がっているように安定しており、安定した性能が要求されます。トランジスタは、これらの電子機器のほとんどにおいて重要な要素であり、曲げの下での性能が重要です。多くの研究が有機トンを折り曲げて、このパフォーマンスの問題に対処していますヒンフィルムは7,8トランジスタ 。曲げ時のコンダクタンスの変化は、多結晶薄膜中の粒子間の間隔の変化に起因することができるが、聞いて、より根本的な問題は、コンダクタンスは、曲げ時に単結晶内で変更できるかどうかです。有機分子間の電荷輸送が分子と中性および荷電状態9との間の相互変換に関与再編エネルギーと電子結合に強く依存することが認められています。電子結合は、隣接する分子間のフロンティア分子軌道の重なりまでの距離に非常に敏感です。秩序だった結晶の曲げひずみを導入し、結晶内の分子の相対的な位置を変更することができます。これは、単結晶ベースの電界効果トランジスタを用いて試験することができます。一つのレポートには、10を曲げる際に、結晶の厚さの効果を研究するために、フレキシブル基板上のルブレンの単結晶を用います。デ平坦な基板上に作製した銅フタロシアニンナノワイヤー結晶で悪徳11を曲げる際に、より高い移動度を有することが示されました。しかし、異なる方向に曲げられたFETデバイスのプロパティが検討されていません。 分子5,7,12,16テトラクロロ-6,13- diazapentacene（TCDAP）は、n型半導体材料12です。 TCDAPの結晶が持つ単斜パッキングモチーフは3.911Åのセル長で単位セルの軸に沿って隣接する分子間のπ-πスタッキングをシフトしています。結晶は、長い針を与えるために、このパッキング方向に沿って成長します。この方向に沿って測定された最大のn型の電界効果移動度は、CM 2 / V・secで3.39に達しました。脆くて壊れやすい多くの有機結晶とは異なり、TCDAP結晶は非常に柔軟であることが判明しました。この研究では、導電チャネルとしてTCDAPを使用し、フレキシブル基板のO上に単結晶電界効果トランジスタを用意しFポリエチレンテレフタレート（PET）。モビリティは、フレキシブル基板（下向き）またはゲート/誘電側に向かって曲がった（上方）に向かって、デバイスを曲げて、平坦な基板上に結晶を測定した。IVデータは、隣接間のスタッキング/結合距離の変化に基づいて分析しました分子。

<table><tbody><tr><td>コロイド状黒鉛(水性)</td><td>TED PELLA,INC</td><td>NO.16053</td><td></td></tr><tr><td>コロイド状黒鉛(IPA系)</td><td>TED PELLA,INC</td><td>NO.16051</td><td></td></tr><tr><td>[2.2]パラシクロファン、99%</td><td>Alfa Aesar</td><td>1633-22-3</td><td></td></tr><tr><td>ポリエチレンテレフタレート</td><td>Uni-Onward</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mini-Mite 1,100 &100 &deg;C管状炉(シングルゾーン)</td><td>Thermo Scientific</td><td>TF55030A</td><td></td></tr><tr><td>Agilent 4156C精密半導体パラメータKeysight</td><td></td><td>HP4156</td><td></td></tr></tbody></table>

フレキシブル有機単結晶ベースの電界効果トランジスタの電気的特性に曲げの影響

Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors

有機半導体における電荷輸送は非常に電子的結合に影響を与え、結晶中の分子充填、に非常に依存しています。しかし、有機半導体は重要な役割を果たしているソフトエレクトロニクス、で、デバイスが曲げられるだろうか繰り返し折り畳まれました。結晶パッキングに曲げ、したがって、電荷輸送の効果は、デバイスの性能に不可欠です。この原稿では、電界効果トランジスタ構成で5,7,12,16テトラクロロ-6,13-​​ diazapentacene（TCDAP）の単結晶を曲げるために、結晶を曲げ時に再現性のIV特性を得るためのプロトコルを記述します。結果は、電荷移動度がほぼ可逆まだ反対の傾向におけるフレキシブル基板結果に調製した電界効果トランジスタを曲げる曲げ方向に依存することを示します。デバイスはトップゲート/誘電体層（上向き、圧縮状態）に向かって折り曲げられてなるとき低下するモビリティ増加ntの結晶/基板側（下方、引張状態）に向かいます。曲率の​​曲げの効果は、より高い曲げ曲率に起因する高い移動度の変化で観察されました。それは、それによって電子的結合およびその後のキャリア輸送能に影響を与える曲げ時に分子間π-πの距離が変化することが示唆されました。

単結晶XRD分析はTCDAP軸に沿ったパッキング分子と拡張π系であることがわかる。 図。 2は TCDAP結晶の粉末XRDにより走査パターンを示しています。鋭いピークの一連の結晶の粉末回折パターンと比較することによって、（0、K、ℓ）面のファミリーにのみ対応し、観測されます。これは、 図2に示すように 、結晶構造が配向されていることを暗示します。 3。 曲げ前に、平坦なn型TCDAP単結晶トランジスタは、ゲート電圧は15 Vステップで60 Vまで-60 Vまで変化させた正のゲート電圧（V GS）のために十分に分解飽和電流を示しました。これは、n型の動作（ 図4A）を示唆している。 図。図4b関数ソース・ドレインbとログ（青線）とド...

この原稿は、電子的特性測定のための機能デバイスを維持するために、有機単結晶ベースの電界効果トランジスタの曲げ方法を記載しています。結果は、曲げが結晶中のため、フレキシブルエレクトロニクスのに重要である充電ホッピングレート、中の分子間隔の変化を引き起こすことを示唆しています。

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling ...

本研究の全体的な目的は、平坦な基板の曲げが、その基板上に作製された電界効果トランジスタの特性にどのような影響を与えるかを実証することです。この手法は、柔軟な電子デバイスにおける重要な疑問への回答に役立ちます。例えば、基板の曲げが、有機トランジスタを用いたデバイスの性能にどのように影響するかといった点です。本手法の主な利点は、さまざまな曲げ方向において広範な定量データを取得できること、および有機結晶におけるパッキング配置に関する根拠を得られることです。本文のプロトコルに従ってTCDAPサンプルを調製してください。サンプルをボートの一端に配置し、そのボートをガラス製インナーチューブに装填します。インナーチューブをより長いガラス管に入れ、開口部から約17 centimeters押し込みます。次に、その長いガラス管を、ラックに水平に固定された銅管の中に装填します。TCDAPのボートが、銅管周囲の加熱バンドによって定義される加熱領域の中央に配置されていることを確認してください。PBTシステムを、30 cubic centimeters per minuteの流量でヘリウムガスを用いてパージします。その後、変圧器をオンにして、加熱バンドを310 degrees Celsiusまで加熱してください。この温度で2日間保持します。システムを室温まで冷却した後、インナーツブから結晶を回収します。あらかじめ洗浄し、カットしておいた厚さ200 µmの透明ポリエチレンテレフタレート（PET）基板に両面テープを貼ります。実体顕微鏡下で結晶を観察します。デバイス作製のため、サイズが約 5 millimeters × 0.03 millimeters で、光沢のある高品質な結晶を選別します。針状の TCDAP 結晶を、PET 基板の長手方向と平行に両面テープ上に配置し、しっかりと固定します。実体顕微鏡下で、マイクロリッターシリンジの針を用いて、結晶の両端から伸びる線状に水性コロイダルグラファイトを塗布し、ソースおよびドレインとして機能させます。コロイダルグラファイトが乾燥するまで約30分間待ち、光学顕微鏡下で2つのグラファイトスポット間の距離を測定して、正確なチャネル長を決定します。導電性カーボンテープを使用して、PET基板を顕微鏡スライドガラスに固定します。スライドを堆積室のパラリシスチューブの端付近に配置します。誘電体絶縁体前駆体であるParacyclophaneを0.5 g量り取り、パラリシスチューブの入口付近に配置します。システムを10⁻² torrの真空まで排気します。チューブ中央付近のパラリシスゾーンをあらかじめ設定した温度である700 °Cまで予熱し、この温度を維持します。Paracylophane試料を150 °Cまで加熱します。前駆体の蒸気がパラリシスゾーンを通過し、モノマーが生成されます。これにより、パラリシスチューブの末端付近で凝縮し、重合してポリマーコーティングが形成されます。パラリシス重合反応を2時間継続させた後、システムを冷却し、パラリシスチューブからサンプルを取り出します。製造元の指示に従い、プロフィロメーターを用いて基板上のポリマー層の段差高さを測定し、堆積したポリマー誘電体層の厚さを決定します。マイクロリッターシリンジの針を用いて、イソプロパノールベースのコロイダルグラファイトを塗布し、結晶上の誘電体層の背面に、ゲート電極として機能するラインを形成します。メスを使用して、ソース・ドレイン電極領域上のポリマー誘電体膜に穴を開け、接続のために下層の電極を露出させます。クランプ付きスタンドを用いて、パラメータアナライザーの電極プローブをソース、ドレイン、およびゲート電極に接触させます。製造元の指示に従い、異なるゲート電位におけるIV特性を記録します。テンシル状態での特性を測定するには、柔軟なPET基板の背面を異なる半径の円筒に巻き付け、真空テープを用いてPET基板を円筒の4辺で固定します。プローブをソース、ドレイン、ゲート電極に接続し、前述と同様に異なるゲート電位におけるIV特性を測定します。圧縮状態で測定するには、PET基板の前面の半分をシリンダーの端に巻き付けます。このとき、結晶のソース・ドレイン・ゲート電極がシリンダー側を向きつつ、露出した状態になるようにしてください。真空テープを用いてPET基板をシリンダーに固定します。最後に、プローブをソース・ドレイン・ゲート電極に接続し、前述と同様に異なるゲート電位におけるIV特性を測定します。フレキシブル基板上に作製されたトップコンタクト単結晶電界効果トランジスタを示します。また、曲げ実験の概略図も併せて示します。上向きに曲げた圧縮状態と、下向きに曲げた引張状態についてそれぞれ示しています。下向きに曲げた状態におけるTCDAP単結晶ベース電界効果トランジスタデバイスの伝達特性のオーバーレイがここに示されています。また、上向きに曲げた状態におけるTCDAP単結晶ベース電界効果トランジスタデバイスの伝達特性のオーバーレイも示されています。これらのプロットは、TCDAP単結晶ベースデバイスの下向き曲げおよび上向き曲げにおける、曲げ半径の関数として測定された移動度を表しています。単結晶デバイスの電界効果移動度は、曲げ方向に応じて逆方向に変化しました。これは、結晶内の分子のパッキング配列の変化によるものであると考えられます。本実験は、デバイス基板の曲げに伴う有機トランジスタのデバイス特性を理解することを目的としています。本実験では、チャネル材料として有機導電体の単結晶を用いました。手法上の複雑さを排除するため、適切なサイズと品質の単結晶を選択することが重要です。再現性のある結果を得るために、有機結晶と誘電層との間で一定の接触を維持するには、両面テープの使用が不可欠です。シリンダーに巻き付けて圧縮状態にするためにデバイスの端を上方に曲げる際、デバイスをシリンダーの端に巻き付けることで、デバイスの半分が空気にさらされるようにします。これにより、パラメータと電極との接触が可能になります。圧縮状態では、曲げ曲率が高くなるほどモビリティが増加することが示唆されている。一方で、引張状態ではモビリティが減少し、曲げ曲率が高くなるほどその減少幅は大きくなる。電子的なカップリングとモビリティの相関について、これらの結果は、曲げに伴う結晶内の分子間距離の変化によるものであると合理化される。この手法により、圧縮状態だけでなく、テンシル（引張）状態での電流測定が可能です。これはより実際の状況を反映したものとなります。また、この手法を用いることで、柔軟な基板上でさまざまな電気的特性を直接測定することができます。

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