유연한 유기 단결정 기반 전계 효과 트랜지스터의 전기적 특성에 영향 절곡

이 작업의 전반적인 목표는 평평한 기판의 굽힘이 기판에 준비된 전계 효과 트랜지스터의 특성에 어떤 영향을 미치는지 보여주는 것입니다. 이 방법은 유연한 전자 장치의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기판을 구부리는 것이 유기 트랜지스터를 사용하는 장치의 성능에 어떤 영향을 미치는지 포함합니다.

이 기술의 주요 장점은 다양한 굽힘 방향의 광범위한 정량적 데이터에 대한 것입니다. 그리고 유기 결정의 패킹 배열에 대한 증거. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 TCDAP 샘플을 준비합니다.

보트의 한쪽 끝에 샘플을 놓고 보트를 유리 내부 튜브에 넣습니다. 내부 튜브를 더 긴 유리관에 넣고 개구부에서 약 17cm 떨어진 곳으로 밀어 넣습니다. 다음으로, 긴 유리관을 랙에 수평으로 고정된 구리 튜브에 넣습니다.

TCDAP의 보트가 구리관 주위의 가열 밴드로 정의된 가열 영역의 중앙에 있는지 확인하십시오. PBT 시스템을 분당 30입방센티미터의 유속으로 헬륨 가스로 퍼지합니다. 그런 다음 변압기를 켜서 가열 밴드를 섭씨 310도까지 가열합니다.

이 온도에서 이틀 동안 유지하십시오. 시스템을 실온으로 냉각한 후 내부 튜브에서 결정을 수집합니다. 미리 세척 및 절단된 200미크론 두께의 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 PET 기판에 양면 테이프를 붙입니다.

실체 현미경으로 결정을 검사합니다. 장치 제조를 위해 약 5mm x 0.03mm 크기의 좋은 품질의 빛나는 결정을 선택하십시오. 양면 테이프에 PET 기판의 길이와 평행하게 TCDAP 크리스탈과 같은 바늘을 놓고 단단히 고정합니다.

실체 현미경 아래에서 마이크로리터 주사기 바늘을 통해 수성 콜로이드 흑연을 결정의 두 끝에서 뻗어 있는 선으로 도포하여 소스와 배수구 역할을 합니다. 콜로이드 흑연이 마를 때까지 약 30분 동안 기다렸다가 광학 현미경으로 두 흑연 반점 사이의 거리를 측정하여 정확한 채널 링크를 결정합니다. 탄소 전도성 테이프를 사용하여 PET 기판을 미세한 슬라이드에 고정합니다.

슬라이드를 증착 챔버의 마비 튜브 끝 근처에 놓습니다. 유전체 절연체인 Paracyclophane의 전구체 5g의 영점을 측정하고 마비 튜브의 입구 근처에 놓습니다. 시스템을 10에서 영하 2토르의 진공으로 펌핑합니다.

튜브 중앙 부근의 마비 구역을 미리 설정된 온도인 섭씨 700도로 예열하고 이 온도를 유지합니다. 파라실로판 샘플을 섭씨 150도로 가열합니다. 전구체의 증기는 마비 영역을 통과하여 단량체를 제공합니다.

이는 마비관의 끝 부분에서 응축되고 중합되어 폴리머 코팅을 형성합니다. 마비 중합 반응이 2시간 동안 계속된 후 시스템을 식히고 마비 튜브에서 샘플을 꺼냅니다. 제조업체 지침에 따라 프로파일로미터를 사용하여 기판 상의 고분자 층의 단계 높이를 측정하여 증착된 고분자 유전체 층의 두께를 결정합니다.

이소프로판올 기반 콜로이드 흑연을 마이크로리터 주사기 바늘을 통해 적용하여 결정 위의 유전체층 뒷면에 선을 형성하여 게이트 전극 역할을 합니다. 메스를 사용하여 소스 드레인 전극 영역 위의 고분자 유전체 필름을 통해 구멍을 뚫어 연결을 위해 아래에 있는 전극을 노출시킵니다. 스탠드 인 cl의 도움으로amps, 파라미터 분석기의 전극 프로브를 소스 드레인 게이트 전극과 접촉시킵니다.

제조업체의 지침에 따라 다양한 게이트 전위에서 IV 특성을 기록합니다. 틴셀 상태의 특성을 측정하려면 유연한 PET 기판의 뒷면을 반경이 다른 실린더로 감싸고 PET 기판을 진공 테이프로 4면에 실린더를 고정합니다. 프로브를 연결하여 소스 드레인 게이트 전극을 연결하고 이전과 같이 다른 게이트 전위에서 IV 특성을 측정합니다.

압축 상태에서 측정하려면 결정의 소스 드레인 게이트 전극이 실린더를 향하고 있지만 여전히 노출되도록 PET 기판 앞면의 절반을 실린더 끝 부분에 감쌉니다. 진공 테이프로 실린더의 PET 기판을 고정합니다. 마지막으로 프로브를 소스 드레인 게이트 전극에 연결하고 이전과 같이 다른 게이트 전위에서 IV 특성을 측정합니다.

유연한 기판 상에 준비된 상부 접촉 단결정 전계 효과 트랜지스터가 도시되어 있습니다. 굽힘 실험의 개략도 외에도. 위쪽으로 굽힘 또는 압축 상태가 표시되며, 아래쪽으로 굽힘 또는 틴셀 상태도 표시됩니다.

하향 굽힘 상태에서 TCDAP 단결정 기반 전계 효과 트랜지스터 장치의 전달 특성의 오버레이가 여기에 나와 있습니다. 상향 굽힘 상태에서 TCDAP 단결정 기반 전계 효과 트랜지스터 장치의 전달 특성의 오버레이도 표시됩니다. 이 플롯은 측정된 이동성을 TCDAP 단결정 기반 장치에 대한 굽힘 반경의 함수로 표시하며, 하향 굽힘 및 상향 굽힘에 대해 표시합니다.

단결정 소자의 전계 효과 이동성은 굽힘 방향에 따라 반대 방향으로 변했습니다. 이는 결정에 있는 분자의 패킹 배열의 변화 때문일 수 있습니다. 이 실험은 장치 기판의 구부리기에 따른 유기 트랜지스터의 장치 특성을 이해하도록 설계되었습니다.

이 실험은 유기 전도체의 단결정을 채널 재료로 사용했습니다. 체계적인 합병증을 없애기 위해. 올바른 크기와 품질의 단결정을 선택하는 것이 중요합니다.

양면 테이프의 사용은 재현 가능한 결과를 얻을 수 있도록 유기 결정과 유전층 사이의 일정한 접촉을 유지하는 데 필수적입니다. 실린더를 감싸서 압축 상태에 도달하기 위해 장치의 끝을 위쪽으로 구부릴 때 장치는 실린더 끝에 감겨 장치의 절반이 공기에 노출됩니다. 이것은 매개 변수와 전극과 접촉 할 수 있습니다.

이는 압축 상태에서 이동성이 증가할수록 굽힘 곡률이 더 높아진다는 것을 시사합니다. 틴셀 상태에서는 이동성이 감소하고 더 많이 감소하며 굽힘 곡률이 높아집니다. 전자 부항(electronic cupping)과 이동성 사이의 상관관계 대신, 결과는 구부릴 때 결정의 분자 간 거리 변화로 인한 것으로 합리화됩니다.

이 방법을 사용하면 tinsel 상태와 압축 상태의 전류를 측정할 수 있습니다. 실제 상황을 더 잘 나타냅니다. 또한 이 방법을 사용하면 유연한 기판에서 다양한 전기적 특성을 직접 측정할 수 있습니다.