Efeito da flexão no Características elétricas dos transistores de efeito de campo baseados em cristal flexível Orgânico Um único

O objetivo geral deste trabalho é demonstrar como a flexão de um substrato plano afetará a propriedade de um transistor de efeito de campo, que é preparado no substrato. Esse método pode ajudar a responder a perguntas-chave em dispositivos eletrônicos flexíveis. Inclusive, como a dobra de um substrato influenciará o desempenho de um dispositivo que está usando transistores orgânicos.

A principal vantagem desta técnica, é para que os dados quantitativos amplos, em várias direções de flexão. E evidências sobre os arranjos de embalagem em um cristal orgânico. Prepare a amostra TCDAP conforme descrito no protocolo de texto.

Coloque a amostra em uma extremidade de um barco e carregue o barco em um tubo interno de vidro. Carregue o tubo interno em um tubo de vidro mais longo e empurre-o a cerca de 17 centímetros da abertura. Em seguida, carregue o tubo de vidro longo em um tubo de cobre fixado horizontalmente em um rack.

Certifique-se de que o barco do TCDAP esteja localizado no meio da área de aquecimento, definida por uma faixa de aquecimento ao redor do tubo de cobre. Purgue o sistema PBT com gás hélio a uma taxa de fluxo de 30 centímetros cúbicos por minuto. Em seguida, ligue o transformador para aquecer a banda de aquecimento a 310 graus Celsius.

Mantenha nessa temperatura por dois dias. Depois de resfriar o sistema à temperatura ambiente, colete os cristais do tubo interno. Coloque fita dupla face em um substrato de tereftalato de polietileno transparente de 200 mícrons de espessura pré-limpo e pré-cortado, ou substrato PET.

Examine os cristais sob um microscópio estéreo. Selecione cristais brilhantes de boa qualidade, com a dimensão de aproximadamente 5 milímetros por 0,03 milímetros para a fabricação do dispositivo. Coloque uma agulha como o cristal TCDAP paralela ao comprimento do substrato PET na fita dupla face e fixe-a com segurança.

Sob um microscópio estéreo, aplique grafite coloidal à base de água através de uma agulha de seringa de microlitro, em uma linha que se estende das duas extremidades do cristal, atuando como fonte e dreno. Aguarde cerca de 30 minutos para que o grafite coloidal seque e meça a distância entre os dois pontos de grafite em um microscópio óptico para determinar o link exato do canal. Use fita condutora de carbono para fixar o substrato PET em uma lâmina microscópica.

Coloque a lâmina perto da extremidade do tubo de paralisia da câmara de deposição. Pesar zero vírgula cinco gramas do precursor do isolador dielétrico, Paracyclophane, e colocá-lo perto da entrada do tubo de paralisia. Bombeie o sistema para um vácuo de 10 a menos 2 torr.

Pré-aqueça a zona de paralisia perto do centro do tubo a uma temperatura predefinida de 700 graus Celsius e mantenha nessa temperatura. Aqueça a amostra de paracilofane a 150 graus Celsius. Os vapores do precursor passarão pela zona de paralisia, para dar origem aos monômeros.

Que se condensará perto da extremidade do tubo de paralisia e polimerizará para formar um revestimento de polímero. Depois que a reação de polimerização da paralisia continuar por duas horas, resfrie o sistema e retire as amostras do tubo de paralisia. Determine a espessura da camada dielétrica de polímero depositada, medindo a altura do degrau da camada de polímero no substrato usando um perfilômetro de acordo com as instruções do fabricante.

Aplique o grafite coloidal à base de isopropanol através de uma agulha de seringa de microlitro, para formar uma linha na parte de trás da camada dielétrica, acima do cristal, para servir como eletrodo de porta. Use o bisturi para fazer um orifício no filme dielétrico polimérico, acima da área do eletrodo de drenagem da fonte para expor os eletrodos embaixo para conexão. Com a ajuda de um suporte em grampos, coloque as sondas de eletrodos do analisador de parâmetros em contato com os eletrodos da porta de drenagem da fonte.

Registre as características IV em diferentes potenciais de porta de acordo com as instruções do fabricante. Para medir as propriedades no estado de ouropel, enrole a parte de trás do substrato PET flexível em torno de cilindros de diferentes raios e fixe o substrato PET no cilindro nos quatro lados com fita a vácuo. Conecte as sondas, de modo que a fonte drene os eletrodos da porta e meça as características IV em diferentes potenciais de porta, como antes.

Para medir no estado compressivo, enrole metade da parte frontal do substrato PET ao redor da extremidade de um cilindro, de modo que os eletrodos da porta de drenagem da fonte do cristal fiquem voltados para o cilindro e ainda assim expostos. Fixe o substrato PET no cilindro com fita de vácuo. Finalmente, conecte as sondas aos eletrodos da porta de drenagem da fonte e meça as características IV em diferentes potenciais de porta como antes.

O transistor de efeito de campo de cristal único de contato superior preparado em um substrato flexível é mostrado. Além dos diagramas esquemáticos do experimento de flexão. A flexão para cima, ou estado compressivo, é mostrada, bem como a flexão para baixo, ou estado de ouropel.

Uma sobreposição das características de transferência do dispositivo TCDAP Single Crystal Based Field Effect Transistor no estado de flexão para baixo é mostrada aqui. Uma sobreposição das características de transferência do dispositivo TCDAP Single Crystal Based Field Effect Transistor no estado de flexão ascendente também é mostrada. Esses gráficos exibem a mobilidade medida em função do raio de curvatura para os dispositivos baseados em cristal único TCDAP, para flexão para baixo e para curvatura para cima.

A mobilidade do efeito de campo do Dispositivo de Cristal Único variou na direção oposta, dependendo da direção de flexão. O que pode ser devido a mudanças no arranjo de empacotamento das moléculas no cristal. Este experimento foi projetado para entender a propriedade do dispositivo de transistores orgânicos, após a flexão do substrato do dispositivo.

Este experimento utilizou cristais únicos de condutor orgânico como material de canal. Para eliminar complicações metódicas. A escolha do cristal único do tamanho e da qualidade certos é importante.

O uso de fita dupla face é essencial para manter um contato constante entre o cristal orgânico e a camada dielétrica, para que um resultado reprodutível possa ser obtido. Ao dobrar a extremidade do dispositivo para cima para atingir o estado compressivo envolvendo o cilindro, o dispositivo é enrolado na extremidade do cilindro, de modo que metade do dispositivo seja exposta ao ar. Isso permitiu que o parâmetro e o contato com eletrodos.

Eles sugerem que, no estado compressivo, a mobilidade aumenta, ainda mais, com maior curvatura de flexão. Já no estado de ouropel, a mobilidade diminui, também diminui mais, com maior curvatura de flexão. Em vez da correlação entre a ventosa eletrônica e a mobilidade, os resultados são racionalizados para serem devidos às mudanças na distância entre as moléculas em um cristal, após a flexão.

Este método permite medições de correntes no estado de ouropel, bem como nos estados de compressão. O que é mais representativo da situação real. E este método também permite que uma variedade de propriedades elétricas seja medida diretamente em um substrato flexível.