जैविक लचीला सिंगल क्रिस्टल आधारित क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर के विद्युत विशेषताओं पर झुकने का प्रभाव
Summary
यह पांडुलिपि एक कार्बनिक एकल क्रिस्टल आधारित क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रॉनिक संपत्ति माप के लिए एक कार्य डिवाइस बनाए रखने के लिए के झुकने की प्रक्रिया का वर्णन करता है। परिणाम बताते हैं कि क्रिस्टल में आणविक रिक्ति में है और इस तरह के प्रभारी hopping दर है, जो लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स में महत्वपूर्ण है में झुकने का कारण बनता है परिवर्तन।
Abstract
एक कार्बनिक अर्धचालक में प्रभारी परिवहन क्रिस्टल, बेहद इलेक्ट्रॉनिक युग्मन प्रभावित करती है, जिसमें आणविक पैकिंग पर अत्यधिक निर्भर करता है। हालांकि, मुलायम इलेक्ट्रॉनिक्स, जिसमें जैविक अर्धचालकों एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, उपकरणों आमादा या बार बार तह किया जाएगा। क्रिस्टल पैकिंग और इस तरह के प्रभारी परिवहन पर झुकने के प्रभाव डिवाइस के प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है। इस पांडुलिपि में, हम क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर विन्यास में 5,7,12,16-tetrachloro-6,13-diazapentacene (TCDAP) के एक एकल क्रिस्टल मोड़ करने के लिए और क्रिस्टल झुकने पर प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य चतुर्थ विशेषताओं प्राप्त करने के लिए प्रोटोकॉल का वर्णन। परिणाम, प्रभारी गतिशीलता में लगभग प्रतिवर्ती अभी तक विपरीत प्रवृत्तियों में एक लचीला सब्सट्रेट परिणामों पर तैयार एक क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर झुकने झुकने दिशा पर निर्भर करता है कि दिखा। गतिशीलता बढ़ जाती है जब डिवाइस शीर्ष गेट / ढांकता हुआ परत (ऊपर की ओर, दबाने राज्य) की ओर मुड़े और कम हो जाती है जब हो जाता हैNT क्रिस्टल / सब्सट्रेट पक्ष (नीचे, तन्यता राज्य) की ओर। वक्रता झुकने का प्रभाव भी अधिक से अधिक गतिशीलता परिवर्तन उच्च झुकने वक्रता से उत्पन्न साथ मनाया गया। यह सुझाव दिया है कि झुकने, जिससे इलेक्ट्रॉनिक युग्मन और बाद वाहक परिवहन क्षमता को प्रभावित करने पर आणविक π-π दूरी बदलता है।
Introduction
इस तरह के सेंसर, प्रदर्शित करता है, और पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के रूप में शीतल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, वर्तमान में तैयार कर रहे हैं जा रहा है और अधिक सक्रिय रूप से शोध किया है, और कई भी हाल के वर्षों में 1,2,3,4 बाजार में शुरू कर दिया है। जैविक semiconducting सामग्री कम विकास लागत सहित उनके निहित लाभ की वजह से इन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्षमता समाधान में या कम तापमान पर तैयार करने के लिए किया है, और विशेष रूप से, उनके लचीलेपन जब अकार्बनिक अर्धचालक 5,6 की तुलना में। इन इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक विशेष विचार है कि वे बार-बार झुकने के अधीन हो जाएगा। झुकने घटकों और डिवाइस के भीतर माल में तनाव का परिचय। के रूप में इस तरह के उपकरणों तुले हैं एक स्थिर और लगातार प्रदर्शन की आवश्यकता है। ट्रांजिस्टर इन इलेक्ट्रॉनिक्स के अधिकांश में एक महत्वपूर्ण घटक हैं, और झुकने के तहत उनके प्रदर्शन ब्याज की है। अध्ययन का एक नंबर कार्बनिक टी झुकने से इस प्रदर्शन के मुद्दे को संबोधित कियाहिन फिल्म 7.8 ट्रांजिस्टर। झुकने पर चालकता में परिवर्तन एक polycrystalline पतली फिल्म में अनाज के बीच अंतर में बदलाव के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, एक और अधिक मौलिक सवाल पूछने के लिए प्रवाहकत्त्व झुकने पर एक क्रिस्टल के भीतर बदल सकते हैं कि क्या है। यह अच्छी तरह से स्वीकार किया जाता है कि जैविक अणुओं के बीच प्रभारी परिवहन अणुओं और पुनर्गठन ऊर्जा तटस्थ और आरोप लगाया राज्यों 9 के बीच interconversion में शामिल के बीच इलेक्ट्रॉनिक युग्मन पर दृढ़ता से निर्भर करता है। इलेक्ट्रॉनिक युग्मन अत्यधिक पड़ोसी अणुओं के बीच और फ्रंटियर आणविक कक्षाओं के ओवरलैप करने के लिए दूरी के प्रति संवेदनशील है। एक सुव्यवस्थित क्रिस्टल के झुकने तनाव का परिचय और क्रिस्टल के भीतर अणुओं के रिश्तेदार की स्थिति बदल सकती है। यह एक एकल क्रिस्टल आधारित क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर के साथ परीक्षण किया जा सकता है। एक रिपोर्ट के एक लचीला सब्सट्रेट पर rubrene के एकल क्रिस्टल का इस्तेमाल किया 10 झुकने पर क्रिस्टल मोटाई के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए। डेएक फ्लैट सब्सट्रेट पर तैयार तांबा phthalocyanine nanowire क्रिस्टल के साथ फैलाया 11 झुकने पर एक उच्च गतिशीलता के लिए दिखाया गया था। हालांकि, अलग अलग दिशाओं में एक FET डिवाइस तुला के लिए गुण का पता लगाया नहीं किया गया है।
अणु 5,7,12,16-tetrachloro-6,13-diazapentacene (TCDAP) एक एन-प्रकार अर्धचालक पदार्थ 12 है। TCDAP के क्रिस्टल 3.911 ए के एक सेल में विस्तार से इकाई सेल की एक धुरी के साथ पड़ोसी अणुओं के बीच स्थानांतरित कर दिया π-π स्टैकिंग के साथ एक monoclinic पैकिंग मूल भाव है। क्रिस्टल लंबी सुई देने के लिए इस पैकिंग दिशा के साथ बढ़ता है। अधिकतम एन-प्रकार क्षेत्र प्रभाव गतिशीलता इस दिशा के साथ मापा 3.39 सेमी 2 / वी · सेकंड पर पहुंच गया। कई जैविक क्रिस्टल कि भंगुर और कमजोर कर रहे हैं के विपरीत, TCDAP क्रिस्टल अत्यधिक लचीला होना पाया जाता है। इस काम में, हम का आयोजन चैनल के रूप में TCDAP इस्तेमाल किया और एक लचीला सब्सट्रेट ओ पर एकल क्रिस्टल क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर तैयारएफ पॉलीथीन terephthalate (पीईटी)। गतिशीलता एक फ्लैट सब्सट्रेट पर क्रिस्टल के लिए मापा गया था, लचीला सब्सट्रेट (नीचे) या गेट / अचालक पक्ष (ऊपर की ओर) की ओर मुड़े की ओर डिवाइस झुकाव के साथ। चतुर्थ डेटा पड़ोसी के बीच स्टैकिंग / युग्मन दूरी में परिवर्तन के आधार पर विश्लेषण किया गया अणुओं।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रयोग में, मानकों के एक नंबर क्षेत्र प्रभाव गतिशीलता के सफल माप प्रभावित करते हैं। सबसे पहले, एकल क्रिस्टल के लिए काफी बड़ी संपत्ति माप के लिए एक क्षेत्र प्रभाव डिवाइस में गढ़े जा करने के लिए होना च?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the Ministry of Science and Technology, Taiwan, Republic of China through Grant No. 101-2113-M-001-006-MY3.
Materials
| Colloidal Graphite(water-based) | TED PELLA,INC | NO.16053 | |
| Colloidal Graphite(IPA-based) | TED PELLA,INC | NO.16051 | |
| [2,2]Paracyclophane,99% | Alfa Aesar | 1633-22-3 | |
| polyethylene terephthalate | Uni-Onward | ||
| Mini-Mite 1100°C Tube Furnaces (Single Zone) | Thermo Scientific | TF55030A | |
| Agilent 4156C Precision Semiconductor Parameter | Keysight | HP4156 |
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