Esnek Organik Tek Kristal tabanlı Alan etkili Transistörler Elektrik Özelliklerine Bükme etkisi

Bu çalışmanın genel amacı, düz bir alt tabakanın bükülmesinin, alt tabaka üzerinde hazırlanan bir alan etkili transistörün özelliğini nasıl etkileyeceğini göstermektir. Bu yöntem, esnek elektronik cihazlarda önemli soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bir alt tabakanın bükülmesinin organik transistör kullanan bir cihazın performansını nasıl etkileyeceği de dahil olmak üzere.

Bu tekniğin ana avantajı, çeşitli bükülme yönlerinde geniş nicel veriler içindir. Ve organik bir kristaldeki paketleme düzenlemeleri hakkında kanıtlar. TCDAP örneğini metin protokolünde açıklandığı gibi hazırlayın.

Numuneyi bir teknenin bir ucuna koyun ve tekneyi bir cam iç tüpe yükleyin. İç boruyu daha uzun bir cam tüpe yükleyin ve açıklıktan yaklaşık 17 santimetre içeri itin. Ardından, uzun cam tüpü bir rafa yatay olarak sabitlenmiş bir bakır boruya yükleyin.

TCDAP teknesinin, bakır borunun etrafında bir ısıtma bandı ile tanımlanan ısıtma alanının ortasına yerleştirildiğinden emin olun. PBT sistemini dakikada 30 santimetreküp akış hızında helyum gazı ile temizleyin. Ardından, ısıtma bandını 310 santigrat dereceye kadar ısıtmak için transformatörü açın.

İki gün boyunca bu sıcaklıkta tutun. Sistemi oda sıcaklığına soğuttuktan sonra kristalleri iç tüpten toplayın. Önceden temizlenmiş ve önceden kesilmiş 200 mikron kalınlığında şeffaf polietilen tereftalat veya PET alt tabaka üzerine çift taraflı bant koyun.

Kristalleri stereo mikroskop altında inceleyin. Cihaz üretimi için yaklaşık 5 milimetre x 0,03 milimetre boyutunda kaliteli, parlayan kristaller seçin. Çift taraflı bant üzerine PET alt tabakanın uzunluğuna paralel TCDAP kristali gibi bir iğne yerleştirin ve güvenli bir şekilde sabitleyin.

Stereo mikroskop altında, su bazlı kolloidal grafiti mikrolitrelik bir şırınga iğnesinden, kristalin iki ucundan uzanan, kaynak ve drenaj görevi gören bir çizgide uygulayın. Kolloidal grafitin kuruması için yaklaşık 30 dakika bekleyin ve tam kanal bağlantısını belirlemek için optik mikroskop altında iki grafit noktası arasındaki mesafeyi ölçün. PET alt tabakayı mikroskobik bir slayt üzerine sabitlemek için karbon iletken bant kullanın.

Slaytı, biriktirme odasının felç tüpünün ucuna yakın bir yere yerleştirin. Dielektrik yalıtkanın öncüsü Parasiklofan'ın sıfır noktası beş gramını tartın ve felç tüpünün girişine yakın bir yere yerleştirin. Sistemi 10 ila eksi 2 torr'luk bir vakuma kadar pompalayın.

Tüpün merkezine yakın felç bölgesini önceden ayarlanmış 700 santigrat derece sıcaklığa ısıtın ve bu sıcaklıkta tutun. Parasilofan örneğini 150 santigrat dereceye kadar ısıtın. Öncünün buharları, monomerleri vermek için felç bölgesinden geçecektir.

Felç tüpünün sonuna yakın bir yerde yoğunlaşacak ve bir polimer kaplama oluşturmak üzere polimerize olacaktır. Paralizi polimerizasyon reaksiyonu iki saat devam ettikten sonra sistemi soğutun ve numuneleri felç tüpünden çıkarın. Üreticinin talimatlarına göre bir profilometre kullanarak alt tabaka üzerindeki polimer tabakasının adım yüksekliğini ölçerek, biriken polimer dielektrik tabakanın kalınlığını belirleyin.

İzopropanol bazlı kolloidal grafiti, kapı elektrodu olarak hizmet etmek üzere dielektrik tabakanın arkasında, kristalin üzerinde bir çizgi oluşturmak için bir mikrolitrelik şırınga iğnesinden uygulayın. Bağlantı için altındaki elektrotları açığa çıkarmak için kaynak tahliye elektrot alanının üzerinde, polimerik dielektrik film boyunca bir delik açmak için neşteri kullanın. Kelepçelerdeki bir stand yardımıyla, parametre analizöründen gelen elektrot problarını kaynak tahliye kapısı elektrotları ile temas ettirin.

IV karakteristiklerini üreticinin talimatlarına göre farklı kapı potansiyellerinde kaydedin. Gelin teli durumundaki özellikleri ölçmek için, esnek PET alt tabakanın arka tarafını farklı yarıçaplı silindirlerin etrafına sarın ve PET alt tabakayı silindirin dört tarafına vakumlu bantla sabitleyin. Probları bağlayın, böylece kaynak tahliye kapısı elektrotları ve daha önce olduğu gibi farklı kapı potansiyellerinde IV özelliklerini ölçün.

Sıkıştırma durumunda ölçmek için, PET alt tabakanın ön tarafının yarısını, kristalin kaynak tahliye kapısı elektrotları silindire bakacak ve yine de açıkta kalacak şekilde bir silindirin ucunun etrafına sarın. PET alt tabakayı vakumlu bantla silindire sabitleyin. Son olarak, probları kaynak tahliye kapısı elektrotlarına bağlayın ve daha önce olduğu gibi farklı kapı potansiyellerinde IV özelliklerini ölçün.

Esnek bir alt tabaka üzerinde hazırlanan üst temaslı tek kristal alan etkili transistör gösterilmiştir. Bükme deneyinin şematik diyagramlarına ek olarak. Yukarı doğru eğilme veya sıkıştırma durumu, aşağı doğru eğilme veya cicili bicili durumun yanı sıra gösterilir.

Aşağı doğru bükülme durumunda TCDAP Tek Kristal Tabanlı Alan Etkili Transistör cihazının transfer özelliklerinin bir kaplaması burada gösterilmektedir. Yukarı doğru bükülme durumunda TCDAP Tek Kristal Tabanlı Alan Etkili Transistör cihazının transfer özelliklerinin bir kaplaması da gösterilmiştir. Bu grafikler, aşağı doğru bükme ve yukarı doğru bükme için TCDAP Tek Kristal Tabanlı cihazlar için bükülme yarıçapının bir fonksiyonu olarak ölçülen hareketliliği gösterir.

Tek Kristal Cihazın alan etkisi hareketliliği, bükülme yönüne bağlı olarak ters yönde değişiyordu. Bu, kristaldeki moleküllerin paketleme düzenindeki değişikliklerden kaynaklanıyor olabilir. Bu deney, cihaz substratının bükülmesi üzerine organik transistörlerin cihaz özelliğini anlamak için tasarlanmıştır.

Bu deney, kanal malzemesi olarak tek organik iletken kristallerini kullandı. Metodik komplikasyonları ortadan kaldırmak için. Doğru boyutta ve kalitede tek kristal seçimi önemlidir.

Organik kristal ile dielektrik tabaka arasında sürekli bir temas sağlamak için çift taraflı bant kullanılması esastır, böylece tekrarlanabilir bir sonuç elde edilebilir. Silindirin etrafını sararak sıkıştırma durumuna ulaşmak için cihazın ucunu yukarı doğru bükerken, cihaz silindirin ucuna sarılır, böylece cihazın yarısı havaya maruz kalır. Bu, parametrenin ve elektrotlarla temas etmesine izin verir.

Sıkıştırma durumunda, daha yüksek eğilme eğrisi ile hareketliliğin arttığını, daha fazla olduğunu göstermektedir. Cicili bicili durumda ise, daha yüksek bükülme eğrisi ile hareketlilik azalır, ayrıca daha fazla azalır. Elektronik çukurluk ve hareketlilik arasındaki korelasyon yerine, sonuçlar, bükülme üzerine bir kristaldeki moleküller arasındaki mesafedeki değişikliklerden kaynaklanacak şekilde rasyonelleştirilir.

Bu yöntem, cicili bicili durumdaki ve sıkıştırma durumlarındaki akımların ölçülmesine izin verir. Hangisi gerçek durumu daha iyi temsil ediyor. Ve bu yöntem aynı zamanda çeşitli elektriksel özelliklerin doğrudan esnek bir alt tabaka üzerinde ölçülmesine izin verir.