7 ноября 2016 г.
Эта рукопись описывает процесс Гибка органического монокристалла на основе полевого транзистора для поддержания функционирования устройства для измерения электронных свойств. Полученные результаты свидетельствуют о том, что изгибающие вызывает изменения в молекулярном расстояния в кристалле и, следовательно, в скорости со скачкообразным изменением заряда, который играет важную роль в гибкой электроники.
Общая цель данной работы состоит в том, чтобы продемонстрировать, как изгиб плоской подложки повлияет на свойства полевого транзистора, приготовленного на подложке. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в гибких электронных устройствах. В том числе о том, как изгиб подложки повлияет на производительность устройства, в котором используются органические транзисторы.
Основным преимуществом данной методики, является то, что она имеет широкие количественные данные, в различных направлениях изгиба. И свидетельства о компоновке упаковки в органический кристалл. Подготовьте образец TCDAP, как описано в текстовом протоколе.
Положите образец на один конец лодки и загрузите лодку в стеклянную внутреннюю трубу. Загрузите внутреннюю трубку в более длинную стеклянную трубку и вставьте ее примерно в 17 сантиметрах от отверстия. Далее загрузите длинную стеклянную трубку в медную трубку, горизонтально закрепленную на решетке.
Убедитесь, что лодка TCDAP расположена в центре зоны нагрева, ограниченной полосой нагрева вокруг медной трубы. Продувка системы ПБТ газообразным гелием со скоростью расхода 30 кубических сантиметров в минуту. Затем включите трансформатор, чтобы нагреть нагревательную полосу до 310 градусов по Цельсию.
Выдерживают при такой температуре двое суток. Охладив систему до комнатной температуры, соберите кристаллы из внутренней трубки. Наклейте двусторонний скотч на предварительно очищенную и предварительно нарезанную прозрачную подложку из полиэтилентерефталата толщиной 200 микрон, или ПЭТ.
Рассмотрите кристаллы под стереомикроскопом. Для изготовления устройства выберите блестящие кристаллы хорошего качества размером примерно 5 миллиметров на 0,03 миллиметра. Поместите иглу, подобную кристаллу TCDAP, параллельно длине подложки из ПЭТ на двустороннюю ленту и надежно зафиксируйте ее.
Под стереомикроскопом нанесите коллоидный графит на водной основе через микролитровую иглу шприца по линии, которая проходит от двух концов кристалла, выступая в качестве источника и стока. Подождите около 30 минут, пока коллоидный графит высохнет, и измерьте расстояние между двумя графитовыми пятнами под оптическим микроскопом, чтобы определить точную связь канала. Используйте углеродную проводящую ленту для фиксации подложки из ПЭТ на микроскопическом предметном стекле.
Поместите предметное стекло рядом с концом парализующей трубки камеры осаждения. Взвесьте ноль целых пять целых пяти граммов предшественника диэлектрического изолятора, парациклофана, и поместите его рядом с входом в парализованную трубку. Откачайте систему до вакуума от 10 до минус 2 торр.
Разогрейте зону паралича возле центра трубки до заданной температуры 700 градусов Цельсия и поддерживайте эту температуру. Нагрейте образец парацилофана до 150 градусов Цельсия. Пары предшественника, будут проходить через зону паралича, чтобы дать мономеры.
Который будет конденсироваться ближе к концу парализующей трубки и полимеризоваться с образованием полимерного покрытия. После того как реакция полимеризации паралича продолжается в течение двух часов, охладите систему и выньте образцы из парализующей трубки. Определите толщину нанесенного полимерного диэлектрического слоя, измерив высоту шага полимерного слоя на подложке с помощью профилометра в соответствии с инструкциями производителя.
Нанесите изопропаноловое основание коллоидного графита через микролитровую иглу шприца, чтобы сформировать линию на обратной стороне диэлектрического слоя, над кристаллом, которая будет служить затворным электродом. С помощью скальпеля прорежьте отверстие в полимерной диэлектрической пленке над областью дренажного электрода источника, чтобы обнажить электроды под ним для подключения. С помощью стенда в зажимах подведите щупы электродов от анализатора параметров к электродам дренажного затвора источника.
Запишите характеристики внутривенных вентилей при различных потенциалах затвора в соответствии с инструкциями производителя. Чтобы измерить свойства в мишурном состоянии, оберните тыльной стороной гибкой ПЭТ подложки цилиндры разного радиуса, а ПЭТ подложку зафиксируйте цилиндр с четырех сторон вакуумной лентой. Соедините щупы так, чтобы источник сток затвора электродов и измерьте характеристики IV при различных потенциалах затвора, как и раньше.
Чтобы измерить состояние сжатия, оберните половину лицевой стороны подложки из ПЭТ вокруг конца цилиндра таким образом, чтобы электроды дренажного затвора кристалла были обращены к цилиндру, но при этом оставались открытыми. Закрепите ПЭТ-подложку на цилиндре с помощью вакуумной ленты. Наконец, подключите щупы к электродам дренажного затвора источника и измерьте характеристики внутривенного вентиля при различных потенциалах затвора, как и раньше.
Показан монокристаллический полевой транзистор с верхним контактом, изготовленный на гибкой подложке. В дополнение к принципиальным схемам эксперимента по изгибу. Показано состояние изгиба вверх, или сжатия, а также изгиб вниз, или состояние мишуры.
Здесь показано наложение передаточных характеристик монокристаллического полевого транзистора TCDAP в состоянии изгиба вниз. Также показано наложение передаточных характеристик монокристаллического полевого транзистора TCDAP в состоянии изгиба вверх. Эти графики отображают измеренную подвижность в зависимости от радиуса изгиба для устройств на основе монокристаллов TCDAP для изгиба вниз и для изгиба вверх.
Подвижность монокристаллического устройства с полевым эффектом изменялась в противоположном направлении, в зависимости от направления изгиба. Что может быть связано с изменениями в расположении упаковки молекул в кристалле. Этот эксперимент предназначен для понимания свойств устройства органических транзисторов при изгибе подложки устройства.
В этом эксперименте в качестве материала канала использовались монокристаллы органического проводника. Для устранения методических осложнений. Выбор монокристалла нужного размера и качества имеет важное значение.
Использование двусторонней ленты необходимо для поддержания постоянного контакта между органическим кристаллом и диэлектрическим слоем, чтобы можно было получить воспроизводимый результат. При загибании конца устройства вверх для достижения сжимающего состояния путем обертывания вокруг цилиндра, устройство оборачивается на конце цилиндра, так что половина устройства подвергается воздействию воздуха. Это позволяло при наличии параметра и контактировать с электродами.
Они предполагают, что в сжимающем состоянии подвижность увеличивается, тем более, с более высокой кривизной изгиба. В то время как в мишурном состоянии подвижность уменьшается, а также уменьшается больше, с более высокой кривизной изгиба. Вместо корреляции между электронным каппингом и подвижностью, результаты объясняются тем, что они обусловлены изменениями расстояния между молекулами в кристалле при изгибе.
Этот метод позволяет измерять токи как в мишурном, так и в сжатом состоянии. Что более репрезентативно для реальной ситуации. Кроме того, этот метод позволяет измерять различные электрические свойства непосредственно на гибкой подложке.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании изучается влияние изгиба на свойства полевого транзистора, изготовленного на гибкой подложке. Результаты показывают, что изгиб изменяет молекулярные расстояния внутри органического кристалла, что влияет на скорость прыжков зарядов, имеющую критическое значение для гибкой электроники.
Понимание того, как механическая деформация влияет на перенос заряда в органических полупроводниках, имеет решающее значение для разработки надежных гибких электронных систем для биофармацевтического применения, таких как носимые биосенсоры и имплантируемые мониторы. Данное исследование дает представление о механизмах того, как изменения в упаковке кристаллов, вызванные изгибом, влияют на электронную связь и подвижность носителей заряда, что позволяет осуществлять прогностическое моделирование работы устройств в условиях механического напряжения. Такие знания способствуют снижению рисков на ранних этапах валидации мишеней и разработки анализов, где гибкая органическая электроника взаимодействует с биологическими системами.
Данный метод интегрируется в процесс поиска новых соединений, позволяя проверять гипотезы о влиянии механического напряжения на электронные показатели биосенсоров на основе органических транзисторов, что способствует подготовке анализа и получению количественных данных для идентификации перспективных соединений.