Mobile ions in the gate of organic field effect transistor

Na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat nastąpił znaczny rozwój badań dotyczących półprzewodników organicznych oraz urządzeń z nich wytwarzanych, m.in. organicznych tranzystorów polowych (OFET). W celu poprawy wydajności oraz w poszukiwaniu nowych rozwiązań prowadzone są m.in. badania dotyczące oddziaływań pomiędzy materiałami wykorzystywanymi do budowy urządzeń. W przedstawionej pracy badano oddziaływanie pomiędzy warstwą poli(4-vinylpirydyny) (P4VP) powierzchniowo modyfikowanej bromkiem kobaltu (II) oraz poli(3-heksylotiofenem) (P3HT). W wyniku modyfikacji P4VP, prądy zmierzone dla tranzystora wzrosły o rząd wielkości, co wytłumaczyć można porządkowaniem momentów dipolowych P4VP w wyniku sieciowania CoBr2 i pojawienia się pola elektrycznego zwiększającego przepływ prądu pomiędzy źródłem i drenem. Innym efektem zaobserwowanym dla badanych układów jest ewolucja w czasie charakterystyk tranzystorów, co związane może być z obecnością mobilnych jonów w materiale bramki. W celu wyjaśnienia obserwowanych efektów zbadano wpływ dodatku różnych mobilnych jonów (Na+ i Li+) do materiału bramki, w wyniku czego zaobserwowano, że otrzymane urządzenia wykazują charakter memrystywny.

In recent years, research on organic semiconductors and devices based on those materials has been significantly developed. Devices fabricated from organic materials are part of field called organic electronics. In order to improve efficiency and in search of new solutions, research on new materials and interactions between different materials is being conducted.In this work, interaction between poly(4-vinylpyridine) and cobalt (II) bromide and its effect on the operation of organic field effect transistor is being investigated. During research another effect had been observed. Investigated systems showed time evolution of characteristics of transistors. Such behavior may be related to the presence of mobile ions in the gate material. In order to explain observed effect, the influence of addition of various concentrations of mobile ions to the gate material on devices operation was investigated. As a result, it was observed that prepared devices show a hysteresis in current-voltage characteristic.