• 제목/요약/키워드: organic thin-film transistors

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코페이셜 적층 구조를 가진 펜타센 유도체 단결정기반 유기트랜지스터의 계면 전하이동 이방성에 관한 연구 (Interfacial Charge Transport Anisotropy of Organic Field-Effect Transistors Based on Pentacene Derivative Single Crystals with Cofacial Molecular Stack)

  • 최현호
    • 접착 및 계면
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    • 제20권4호
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    • pp.155-161
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    • 2019
  • 공액분자 나노구조체 계면에서의 전하이동 이방성을 이해하는 것은 유기전계효과트랜지스터(OFET)에서 구조-물성 상관관계를 규명하는데 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 코페이셜 적층구조를 가진 6,13-bis(triisopropylsilylethynyl) pentacene (TIPS-pentacene) 유기반도체 단결정과 산화물 계면에서 전하이동도 이방성을 연구하였다. 용매치환공정을 이용해 유기단결정을 산화실리콘 절연체 표면에 성장시키고 유기단결정/산화물 계면에서 전하이동을 유도할 수 있도록 OFET 소자를 완성하였다. TIPS-pentacene OFET에서 최고/최저 전하이동도 이방성은 5.2로 관찰되었다. TIPS-pentacene의 전하이동을 담당하는 공액부의 최인접부와의 상호작용을 분석한 결과, HOMO 준위 커플링과 전하의 호핑 궤도가 전하이동도 이방성에 기여하는 것으로 밝혀졌다. HOMO 준위 커플링에 기반한 전하이동도 이방성의 정량적 예측은 실험결과와 유사하게 나타났다.

잉크젯 방식으로 PVP 뱅크와 TIPS-펜타센 반도체 층을 제작한 유기 박막트랜지스터 (Organic TFTs using PVP Bank and TIPS-Pentacene Semiconductor Layer patterned by Ink Jet Printing)

  • 김세민;박종승;송정근
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.992-998
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    • 2009
  • We investigated the influence of organic solvents on the droplet properties of 6,13-bis (triisopropylsilylethynyl) pentacene (TIPS-pentacene), which was used for semiconductor of organic thin film transistors (OTFTs) and deposited by ink jet printing. From the result of the investigation, the conditions of a suitable solvent is that boiling point should be above $200^{\circ}C$ to reduce coffee stain and the surface tension above 32 dyn/cm to decrease the droplet size. Consequently, we selected tetralin which have a high boiling point ($207^{\circ}C$) and high surface tension (34.3 dyn/cm) as the solvent for TIPS-pentacene, and applied it to OTFTs. In fabrication process the conventional bank process employing photolithography and etching process was replaced by ink jet printed bank process, resulting in simplifying the process. Especially, polyvinylphenol was used for the bank, and the high hydrophobicity could improve the confinement of TIPS molecules inside the bank, enhancing the performance over the conventional hydrophilic polyvinylalcohol bank. The mobility was $0.18\;cm^2/Vs$, current on/off ratio $2.09{\times}10^5$, subthreshold slope 0.42 V/dec, and off state current $0.049\;pA/{\mu}m$.

Fabrication and Characterization of an OTFT-Based Biosensor Using a Biotinylated F8T2 Polymer

  • Lim, Sang-Chul;Yang, Yong-Suk;Kim, Seong-Hyun;Kim, Zin-Sig;Youn, Doo-Hyeb;Zyung, Tae-Hyoung;Kwon, Ji-Young;Hwang, Do-Hoon;Kim, Do-Jin
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.647-652
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    • 2009
  • Solution-processable organic semiconductors have been investigated not only for flexible and large-area electronics but also in the field of biotechnology. In this paper, we report the design and fabrication of biosensors based on completely organic thin-film transistors (OTFTs). The active material of the OTFTs is poly(9,9-dioctylfluorene-co-bithiophene) (F8T2) polymer functionalized with biotin hydrazide. The relationship between the chemoresistive change and the binding of avidin-biotin moieties in the polymer is observed in the output and on/off characteristics of the OTFTs. The exposure of the OTFTs to avidin causes a lowering of ID at $V_D$ = -40 V and $V_G$ = -40 V of nearly five orders of magnitude.

능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED)에서 발생하는 수소화된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 (Hydrogenated Amorphous Silicon Thin Film Transistor)의 이력 (Hysteresis) 현상 (Hysteresis Phenomenon of Hydrogenated Amorphous Silicon Thin Film Transistors for an Active Matrix Organic Light Emitting Diode)

  • 최성환;이재훈;신광섭;박중현;신희선;한민구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1295-1296
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    • 2006
  • 수소화된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(a-Si:H TFT)의 이력 현상이 능동형 유기 발광 다이오드(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널을 구동할 경우에, 발생할 수 있는 잔상(Residual Image) 문제를 단위 소자 및 회로에서 실험을 통하여 규명하였다. 게이트 시작 전압을 바꾸어 VGS-ID 특성을 측정할 경우, 게이트 시작 전압이 5V에서 시작한 VGS-ID 곡선이 10V에서 시작한 VGS-ID 곡선에 비해 왼쪽으로 0.15V 이동하였다. 이러한 결과는 게이트 시작 전압의 차이에 의해 발생한 트랩된 전하량(Trapped Charge) 변화로 설명할 수 있다. 또한, 인가하는 게이트 전압 간격을 0.5V에서 0.05V로 감소시켰을 때 전하 디트래핑 비율의 변화(Charge De-trapping Rate)로 인하여, 이력 현상(Hysteresis Phenomenon)으로 인한 단위 소자에서의 문턱전압의 변화가 0.78V에서 0.39V로 감소함을 관찰하였다. 제작된 2-TFT 1-Capacitor의 ANGLED 화소에서 (n-1)번째 프레임에서의 OLED 전류가 (n)번째 프레임에서의 OLED 전류에 35%의 전류오차를 발생시키는 것을 측정 및 분석하였다.

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A New AMOLED Pixel Circuit Employing a-Si:H TFTs for High Aperture Ratio

  • Shin, Hee-Sun;Lee, Jae-Hoon;Jung, Sang-Hoon;Kim, Chang-Yeon;Han, Min-Koo
    • Journal of Information Display
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    • 제6권2호
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    • pp.12-15
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    • 2005
  • We propose a new pixel design for active matrix organic light emitting diode (AM-OLED) displays using hydrogenated amorphous silicon thin-film transistors (a-Si:H TFTs). The pixel circuit is composed of five TFTs and one capacitor, and employs only one additional control signal line. It is verified by SPICE simulation results that the proposed pixel compensates the threshold voltage shift of the a-Si:H TFTs and OLED.

유기박막트랜지스터의 표면처리 효과 (Surface treatment effects on organic thin film transistors)

  • 임상철;김성현;김미경;정태형;이정헌;김도진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.126-126
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    • 2003
  • 유기트랜지스터에 관한 연구는 1980년 이후부터 시작되었으나 근래에 들어 전 세계적으로 본격적인 연구가 진행되고 있다. 제작공정이 간단하고 비용이 저렴하며 충격에 의해 깨지지 않고 구부리거나 접을 수 있는 전자 회로 기판이 미래의 산업에 필수적인 요소가 될 것으로 예상되고 있으며 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 유기트랜지스터의 개발은 아주 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 연구에서는 표면처리에 따른 contact angle, I-V 특성곡선, 표면 morphology 등의 결과로부터 dry cleaning 한 것이 wet cleaning한 것보다 왜 좋은지를 논하고자 한다. 먼저 N-type SiO$_2$ 기판을 이용하여 back면의 oxide층을 제거한 후, back gate용으로 사용하기 위하여 sputtering장치로 Au/Cr을 증차하였다. 그리고 기판에 앞면을 photolithography 공정을 이용하여 Au/Cr를 1000$\AA$ 증착 하여 source-, drain-eldctrode를 제조하였다. 그리고 SiO$_2$ 기판의 표면처리를 달리하여 그 위에 유기박막을 증착하여 특성을 비교하였다.

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Effect of Surface-Modified Poly (4-vinyl phenol) Gate Dielectric on Printed Thin Film Transistor

  • Sung, Chao-Feng;Tsai, Hsuan-Ming;Lee, Yuh-Zheng;Cheng, Kevin
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권2호
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    • pp.1771-1773
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    • 2007
  • Surface modification of the gate dielectric has a strong influence on the performance of printed transistors. The surface modification occurs between the gate dielectric and semiconductor. The printed transistor with evaporated vanadium pentoxide ($V_2O_5$) modification exhibits a mobility of $0.2cm^2\;V^{-1}\;s{-1}$ and a subthreshold slope of 1.47 V/decade.

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Direct Printing법에 의해 제작된 OTFT용 source & drain 전극용 전도성 페이스트 제조 (The Manufacture of Conductive paste for OTFT source & drain contacts Fabricated by Direct printing method)

  • 이미영;남수용;김성현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.384-385
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    • 2006
  • We studied about conductive pastes of the source-drain contacts for OTFTs(organic thin-film transistors) fabricated by direct printing(screen printing) method. We used Ag and conductive carbon black powder as the conductive fillers of pastes. The conductive pastes were manufactured by various dispersing agents and dispersing conditions and source-drain contacts with $100{\mu}m$ of channel length were fabricated. We could obtain the OTFTs which exhibited different field-effect behaviors over a range of source-dram and gate voltages depending on a kind of conductive fillers used conductive pastes.

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Iodine Doping of Pentacene and its Electrical Properties

  • Rahim, Abdur;Lee, Young-Kyu;Lee, Chi-Young;Lee, Jae-Gab
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.238.2-238.2
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    • 2011
  • Organic thin film transistors (OTFTs) have been attracting considerable attention because of their potential use in low-cost, large area, electronic devices such as flexible displays, biochemical sensors, and smart cards. In past several years, gold/pentacene has been frequently used in OTFTs because of the high mobility of pentacene and the high work function of gold. To improve the performance of the OTFTs contact area doping of pentacene with p-doping materials are well known. In this work we demonstrated selectively contact area doping of pentacene with Iodine vapor. For effective doping elevated pentacene layer under the source-drain area was deposited and exposed to Iodine vapor. We got better electrical performance for elevated pentacene structure rather than planer structure with relatively high field-effect mobility.

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Structure and Dynamics in Surfaces of Polymers and Organic Electronic Materials

  • Yoon, Do-Y.;Lee, Sang-Hun;Jung, Young-Suk;Jo, Jung-Ho;Jeong, Won-Hee;Chang, Jae-Eon;Luning, Jan
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.112-112
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    • 2006
  • Detailed surface characteristics of polymer films have been investigated by atomistic molecular dynamics simulations and NEXAFS spectroscopy experiments. The geometric confinement of the surfaces and the necessity to minimize the surface energy lead to the significant molecular organization and orientation in polymer surfaces, with their properties strongly depending upon the atomistic monomer structures. As compared with polymers, oligomeric electronic materials are much more readily aligned by employing various surface anchoring forces, rendering them highly attractive as polarized-light emitting materials and active semiconducting materials in thin film transistors.

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