• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.29 no.2
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• pp.199-204
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• 2012

Organic thin-film transistors (OTFTs) have received considerable attention because their potential applications for nano-scale thin-film structures have been widely researched for large-scale integration industries, such as semiconductors and displays. However, research in developing n-type materials and devices has been relatively shortage than developing p-type materials. Therefore, we report on the fabrication of top-contact [6,6]-phenyl-C61-butyricacidmethylester (PCBM) TFTs by using three different solvent, o-dichlorobenzene, toluene and chloroform. An appropriate choice of solvent shows that the electrical characteristics of PCBM TFTs can be improved. Moreover, our PCBM TFTs with the cross-linked Poly(4-vinylphenol) dielectric layer exhibits the most pronounced improvements in terms of the field-effect mobility (${\sim}0.034cm^2/Vs$) and the on/off current ratio (${\sim}1.3{\times}10^5$) for our results. From these results, it can be concluded that solvent-modification of an organic semiconductor in PCBM TFTs is useful and can be extended to further investigations on the PCBM TFTs having polymeric gate dielectrics. It is expected that process optimizations using solution-processing of organic semiconductor materials will allow the development of the n-type organic TFTs for low-cost electronics and various electronic applications.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.25 no.3
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• pp.388-394
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• 2008

본 논문에서는 용액 공정을 이용한 고분자 절연층을 갖는 top-gate 구조의 펜타센 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)의 특성을 연구하였다. Top-gate 구조의 펜타센 TFT 제작에 앞서 유기 반도체인 펜타센의 결정성 성장을 돕기 위해서 가교된 PVP (cross-linked poly(4-vinylphenol))를 유리 기판 상에 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후, 노광 공정을 통해 니켈/은 구조를 갖는 채널 길이 $10{\mu}m$의 소오스, 드레인 전극을 형성하였다. 그리고 열 증착을 이용하여 60 nm 두께의 펜타센 층을 성막하였고, 고분자 절연체로서 PVA(polyvinyl alchol) 또는 가교된 PVA를 용액공정인 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후 열 증착으로 알루미늄 게이트 전극을 성막하였다. 이로써 제작된 소자들의 전기적 특성을 확인한 결과 가교된 PVA를 사용한 펜타센 TFT 보다 PVA를 게이트 절연체로 사용한 소자가 전기적 특성이 우수한 것으로 관찰되었다. 이는 PVA의 가교 공정에 의한 펜타센 박막의 성능 퇴화에 기인한 것으로 사료된다. 실험 결과 $0.9{\mu}m$ 두께의 PVA 게이트 절연막을 사용한 top-gate 구조의 펜타센 TFT의 전계 효과 이동도와 문턱전압, 그리고 전류 점멸비는 각각, 약 $3.9{\times}10^{-3}\;cm^2/Vs$, -11.5 V, $3{\times}10^5$으로써 본 연구에서 제안된 소자가 용액 공정형 top-gate 유기 TFT 소자로서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.