Wpływ zginania na charakterystyki elektryczne elastycznych organicznych tranzystorów polowych na bazie monokryształów

Ogólnym celem tej pracy jest wykazanie, w jaki sposób zginanie płaskiego podłoża wpłynie na właściwości tranzystora polowego, który jest przygotowany na podłożu. Ta metoda może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania w elastycznych urządzeniach elektronicznych. W tym, jak zginanie podłoża wpłynie na wydajność urządzenia wykorzystującego tranzystory organiczne.

Główną zaletą tej techniki jest to, że dane ilościowe są szerokie, w różnych kierunkach gięcia. I dowody na układy pakowania w organicznym krysztale. Przygotuj próbkę TCDAP zgodnie z opisem w protokole tekstowym.

Umieść próbkę na jednym końcu łodzi i załaduj łódź do szklanej rurki wewnętrznej. Załaduj dętkę do dłuższej szklanej rurki i wepchnij ją około 17 centymetrów od otworu. Następnie załaduj długą szklaną rurkę do miedzianej rurki poziomo zamocowanej na stojaku.

Upewnij się, że łódź TCDAP znajduje się pośrodku obszaru grzewczego, wyznaczonego przez opaskę grzewczą wokół miedzianej rury. Oczyść system PBT gazowym helem o natężeniu przepływu 30 centymetrów sześciennych na minutę. Następnie włącz transformator, aby nagrzać taśmę grzewczą do 310 stopni Celsjusza.

Utrzymuj w tej temperaturze przez dwa dni. Po schłodzeniu systemu do temperatury pokojowej należy zebrać kryształy z dętki. Połóż taśmę dwustronną na wstępnie oczyszczonym i wstępnie przyciętym przezroczystym podłożu z politereftalanu etylenu o grubości 200 mikronów lub podłożu PET.

Zbadaj kryształy pod mikroskopem stereoskopowym. Do produkcji urządzenia wybierz dobrej jakości, lśniące kryształy o wymiarach około 5 milimetrów na 0,03 milimetra. Umieść igłę, taką jak kryształ TCDAP, równolegle do długości podłoża PET na taśmie dwustronnej i zamocuj ją bezpiecznie.

Pod mikroskopem stereoskopowym nałóż grafit koloidalny na bazie wody przez mikrolitrową igłę strzykawkową, w linii, która rozciąga się od dwóch końców kryształu, działając jako źródło i dren. Odczekaj około 30 minut, aż grafit koloidalny wyschnie i zmierz odległość między dwiema plamkami grafitu pod mikroskopem optycznym, aby określić dokładne połączenie kanału. Użyj taśmy przewodzącej węgiel, aby przymocować podłoże PET do mikroskopijnego szkiełka.

Umieść szkiełko w pobliżu końca rurki paraliżującej komory osadzania. Zważyć punkt zerowy pięć gramów prekursora izolatora dielektrycznego, paracyklofanu, i umieścić go w pobliżu wlotu rurki paraliżującej. Przepompuj system do próżni od 10 do minus 2 torów.

Rozgrzej strefę paraliżu w pobliżu środka rurki do ustawionej temperatury 700 stopni Celsjusza i utrzymuj w tej temperaturze. Podgrzej próbkę paracylofanu do 150 stopni Celsjusza. Opary prekursora przejdą przez strefę paraliżu, aby dać monomery.

Który skondensuje się w pobliżu końca rurki paraliżującej i polimeryzuje, tworząc powłokę polimerową. Po tym, jak reakcja polimeryzacji paraliżującej trwa przez dwie godziny, schłodzić system i wyjąć próbki z rurki paraliżującej. Określić grubość osadzonej warstwy dielektrycznej polimeru, mierząc wysokość kroku warstwy polimeru na podłożu za pomocą profilometru zgodnie z instrukcjami producenta.

Nałożyć grafit koloidalny na bazie izopropanolu przez mikrolitrową igłę strzykawki, aby utworzyć linię z tyłu warstwy dielektrycznej, nad kryształem, która będzie służyć jako elektroda bramkowa. Użyj skalpela, aby wyciąć otwór w polimerowej folii dielektrycznej, powyżej obszaru elektrody drenującej źródło, aby odsłonić elektrody pod spodem w celu połączenia. Za pomocą stojaka w zaciskach doprowadź sondy elektrody z analizatora parametrów do kontaktu z elektrodami zasuwki odpływowej źródła.

Zapisz charakterystyki IV przy różnych potencjałach bramki zgodnie z instrukcjami producenta. Aby zmierzyć właściwości w stanie blichtru, owiń tylną stronę elastycznego podłoża PET wokół cylindrów o różnych promieniach i przymocuj podłoże PET do cylindra z czterech stron za pomocą taśmy próżniowej. Podłącz sondy, tak jak elektrody bramki drenującej źródło i zmierz charakterystykę IV przy różnych potencjałach bramki, tak jak poprzednio.

Aby dokonać pomiaru w stanie ściskającym, owiń połowę przedniej strony podłoża PET wokół końca cylindra, tak aby elektrody wyjściowe kryształu były skierowane w stronę cylindra, a mimo to były nadal odsłonięte. Przymocuj podłoże PET do cylindra za pomocą taśmy próżniowej. Na koniec podłącz sondy do elektrod bramki drenu źródła i zmierz charakterystykę IV przy różnych potencjałach bramki, jak poprzednio.

Pokazano tranzystor polowy monokrystaliczny z górnym stykiem przygotowany na elastycznym podłożu. Oprócz schematów ideowych eksperymentu z gięciem. Pokazany jest stan zginania w górę lub ściskania, a także stan zginania w dół lub stan świecidełka.

Poniżej przedstawiono charakterystykę przenoszenia tranzystora polowego TCDAP Single Crystal Based Field Effect Transistor w stanie zginania w dół. Pokazano również nakładkę charakterystyki przenoszenia urządzenia TCDAP Single Crystal Based Field Effect Transistor w stanie zginania w górę. Wykresy te przedstawiają zmierzoną ruchliwość w funkcji promienia gięcia dla urządzeń opartych na monokryształach TCDAP, dla gięcia w dół i dla gięcia w górę.

Ruchliwość efektu pola urządzenia monokrystalicznego zmieniała się w przeciwnym kierunku, w zależności od kierunku gięcia. Co może być spowodowane zmianami w układzie upakowania cząsteczek w krysztale. Eksperyment ten ma na celu zrozumienie właściwości tranzystorów organicznych po zginaniu podłoża urządzenia.

W eksperymencie tym wykorzystano monokryształy przewodnika organicznego jako materiał kanałowy. Aby wyeliminować komplikacje metodyczne. Ważny jest wybór monokryształu o odpowiednim rozmiarze i jakości.

Zastosowanie taśmy dwustronnej jest niezbędne do utrzymania stałego kontaktu między kryształem organicznym a warstwą dielektryczną, tak aby można było uzyskać powtarzalny wynik. Podczas zginania końca urządzenia do góry, aby osiągnąć stan ściskania poprzez owinięcie wokół cylindra, urządzenie jest owinięte na końcu cylindra, tak aby połowa urządzenia była wystawiona na działanie powietrza. Pozwoliło to na to, jeśli parametr i być kontakt z elektrodami.

Sugerują one, że w stanie ściskania ruchliwość wzrasta, tym bardziej, im większa krzywizna zginania. Natomiast w stanie świecidełka ruchliwość maleje, a także bardziej maleje, przy większej krzywiźnie zginania. Zamiast korelacji między elektronicznym stawianiem baniek a ruchliwością, wyniki są racjonalizowane jako wynikające ze zmian odległości między cząsteczkami w krysztale podczas zginania.

Metoda ta pozwala na pomiary prądów w stanie świecidełka, jak również w stanach ściskających. Co jest bardziej reprezentatywne dla rzeczywistej sytuacji. Metoda ta pozwala również na pomiar różnych właściwości elektrycznych bezpośrednio na elastycznym podłożu.