• 제목/요약/키워드: pentacene active layer

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Polylmide를 게이트 절연층으로 사용한 유기 박막 트랜지스터의 전기적 특성에 관한 연구 (A study on electrical characteristics of organic thin film transistor using polyimide for gate dielectric layer)

  • 김옥병;김윤명;김영관;김정수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1754-1756
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    • 2000
  • Organic semiconductors based on fused-ring polycyclic aromatic hydrocarbon have great potential to be utilized as an active layer for electronic and optoelectronic devices. In this study, pentacene thin films and electrode materials were deposited by Organic Molecular Beam Deposition(OMBD) and vacuum evaporation respectively. For the gate dielectric, polyamic acid was spin-coated and cured into polyimide at 350$^{\circ}C$. Electrical characteristics of the devices were investigated, where the channel length and width was 50${\mu}m$ and 5mm. It was found that field effect mobility was 0.012$cm^{2}/Vs$, and on/off current ratio was $10^5$.

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펜타센 TFT와 유기 LED로 구성된 픽셀 어레이 제작 (Fabrication of Pixel Array using Pentacene TFT and Organic LED)

  • 최기범;류기성;정현;송정근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권12호
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    • pp.13-18
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Poly-ethylene-terephthalate (PET) 기판 위에 Organic Thin Film Transistor (OTFT)와 Organic Light Emitting Diode (OLED)를 직렬 연결시킨 픽셀과 64 x 64 픽셀로 구성된 어레이를 제작하여 동작을 시연하였다. OTFT는 PET 기판과의 호환성을 고려하여 Poly 4-vinylphenol을 게이트 절연체로, 펜타센을 활성층으로 사용하여 제작되었다. 개별 소자 수준에서는 이동도가 $1.0\;cm^2/V{\cdot}sec$로 나타났으나, 어레이에서는 $0.1\~0.2\;cm^2/V{\cdot}sec$로 약 10배 정도 감소하였다. 어레이의 동작을 분석하였고 OTFT의 OLED에 대한 전류구동능력을 확인하였다.

Study on the Hydrogen Treatment Effect of Vacuum deposited Pentacene Thin Film Transistors

  • Lee, Joo-Won;Chang, Jae-Won;Kim, Hoon;Kim, Kwang-Ho;Kim, Jai-Kyeong;Kim, Young-Chul;Lee, Yun-Hi;Jang, Jin;Ju, Byeong-Kwon
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.668-672
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    • 2003
  • In order to reach the high electrical quality of organic thin film transistors (OTFTs) such as high mobility and on-off current ratio, it is strongly desirable to study the enhancement of electrical properties in OTFTs. Here, we report the novel method of hydrogen $(H_{2})$ plasma treatment to improve electrical properties in inverted staggered OTFTs based on pentacene as active layer. To certify the effect of this method, we compared the electrical properties of normal device as a reference with those of device using the novel method. In result, the normal device as a reference making no use of this method exhibited a field effect mobility of 0.055 $cm^{2}/Vs$, on/off current ratio of $10^{3}$, threshold voltage of -4.5 V, and subthreshold slope of 7.6 V/dec. While the device using the novel method exhibited a field effect mobility of 0.174 $cm^{2}/Vs$, on/off current ratio of $10^{6}$. threshold voltage of -0.5 V, and subthreshold slope of 1.49 V/dec. According to these results, we have found the electrical performances in inverted staggered pentacene TFT owing to this novel method are remarkably enhanced. So, this method plays a key role in highly improving the electric performance of OTFTs. Moreover, this method is the first time yet reported for any OTFTs

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증착 속도에 따른 펜타센 박막 트랜지스터의 성능 연구 (Performance of Pentacene-based Thin-film Transistors Fabricated at Different Deposition Rates)

  • 황진호;김두리;김민우;이한주;;;;이기진;차덕준
    • 새물리
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    • 제68권11호
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    • pp.1192-1195
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    • 2018
  • 본 연구는 각각 다른 증착 속도로 제작된 유기 박막 트랜지스터(organic thin film transistor, OTFT)의 전하 이동도와 문턱 전압을 측정하여 전기적 성질을 분석했다. OTFT의 활성층으로, 펜타센 (pentacene)을 $0.05{\AA}/s{\sim}1.14{\AA}/s$의 증착 속도에 따라 50 nm의 두께로 진공 열 증착했다. 드레인-소스 전극은 금 (Au)을 50 nm의 두께로 증착했다. 펜타센 증착 속도가 $0.05{\AA}/s$일 때 전하 이동도는 $1.9{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}s$였고, 증착 속도가 $0.4{\AA}/s$로 증가함에 따라 전하 이동도는 $5.2{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}s$로 증가했으며, 증착 속도가 $1.14{\AA}/s$로 증가함에 따라 전하 이동도는 $6.5{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}s$로 감소했다. 따라서, 펜타센기반의 OTFT의 전하 이동도는 열 증착 속도에 의존함을 관측하였다.

Electrical Applications of OTFTs

  • Kim, Seong-Hyun;Koo, Jae-Bon;Lim, Sang-Chul;Ku, Chan-Hoi;Lee, Jung-Hun;Zyung, Tae-Hyoung
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.170-170
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    • 2006
  • [ ${\pi}-conjugated$ ] organic and polymeric semiconductors are receiving considerable attention because of their suitability as an active layer for electronic devices. An organic inverter with a full swing and a high gain can be obtained through the good qualities of the transfer characteristics of organic thin-film transistors (OTFTs); for example, a low leakage current, a threshold voltage ($V_{th}$) close to 0 V, and a low sub-threshold swing. One of the most critical problems with traditional organic inverters is the high operating voltage, which is often greater than 20 V. The high operating voltage may result in not only high power consumption but also device instabilities such as hysteresis and a shift of $V_{th}$ during operation. In this paper, low-voltage and little-hysteresis pentacene OTFTs and inverters in conjunction with PEALD $Al_{2}O_{3}\;and\;ZrO_{2}$ as the gate dielectrics are demonstrated and the relationships between the transfer characteristics of OTFT and the voltage transfer characteristics (VTCs) of inverter are investigated.

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유기반도체 트랜지스터의 유전체 표면처리 효과 (Dielectric Surface Treatment Effects on Organic Thin-film Transistors)

  • 임상철;김성현;이정헌;구찬회;김도진;정태형
    • 한국재료학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.202-208
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    • 2005
  • The surface states of gate dielectrics affect device performance severely in Pentacene OTFTs. We have fabricated organic thin-film transistors (OTFTs) using pentacene as an active layer with chemically modified $SiO_2$ gate dielectrics. The effects of the surface treatment of $SiO_2$ on the electric characteristics of OTFTS were investigated. The surface of $SiO_2$ gate dielectric was treated by normal wet cleaning process, $O_2-plasma$ treatment, hexamethyldisilazane (HMDS), and octadecyltrichlorosilane (OTS) treatment. After the surface treatments, the contact angles and surface free energies were measured in order to analyze the surface state changes. In the electrical measurements, typical I-V characteristics of TFTs were observed. The field effect mobility, $\mu$, was calculated to be $0.29\;cm^2V^{-1}s^{-1}$ for OTS treated sample while those for the HMDS, $O_2$ plasma treated, and wet-cleaned samples were 0.16, 0.1, and $0.04\;cm^2V^{-1}s^{-1}$, respectively.

Development of flexible 3.5' QCIF (176 X144 pixels) OTFT driven OLED;Integration technologies compatible with normal semiconductor processes

  • Kang, Seung-Youl;Ahn, Seong Deok;Oh, Ji-Young;Kim, Gi-Hyun;Koo, Jae Bon;You, In-Kyu;Kim, Chul-Am;Hwang, Chi-Sun;KoPark, Sang-Hee;Yang, Yong-Suk;Chung, Sung-Mook;Lee, Jeong-Ik;Chu, Hye-Yong;Suh, Kyung-Soo
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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    • pp.62-65
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    • 2007
  • Conventional semiconductor processes have been utilized to fabricate 3.5-inch OTFT-driven OLEDs with a resolution of $176\;{\times}\;144$ pixels on plastic substrates. By using a PC-OVD method to deposit a pentacene layer and optimizing patterning and the following processes, we could complete a uniform and reliable integration procedure for an active matrix organic light emitting devices on a plastic substrate. The technical importance of ours is the applicability of conventional semiconductor process to organic materials on plastic substrates. Although there are many hurdles to overcome, our approach and technical improvements are proved to be applicable to plastic electronics.

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플라즈마 중합된 Styrene 박막을 터널링층으로 활용한 부동게이트형 유기메모리 소자 (Floating Gate Organic Memory Device with Plasma Polymerized Styrene Thin Film as the Memory Layer)

  • 김희성;이붕주;이선우;신백균
    • 한국진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.131-137
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유기소자의 절연박막을 습식 공정이 아닌 건식 공정인 플라즈마 중합법을 이용하여 Styrene 유기물을 사용하여 절연박막을 제작하였다. 안정적인 플라즈마 형성을 위해 버블러와 써큐레이터를 활용하여 정량적인 모노머 주입을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 플라즈마 중합된 Styrene 박막을 30, 60 nm 터널링층으로 활용하였고, Styrene 절연층의 두께를 430 nm, Au 메모리층의 두께를 7 nm, 활성층의 두께를 40 nm, 소스와 드레인 전극의 두께를 50 nm로 유기 메모리 소자를 제작하여 특성을 평가하였다. 40/-40 V의 double sweep시 45 V의 히스테리시스 전압을 얻을 수 있었고, 이는 MMA를 터널링층으로 활용한 유기 메모리 소자의 히스테리시스 전압이 27 V인 것과 비교하였을 때 60% 상승한 효과로 히스테리시스 전압이 18 V 이상 높은 결과이다. 이와 같은 결과로부터 플라즈마 중합된 Styrene 유기 박막의 높은 전하 포집 특성을 활용하여 전체층을 유기 재료로 제작한 유연한 메모리 소자의 응용 가능성을 기대한다.

증착조건 및 열처리 온도에 따른 유기 TFT의 활성층용 펜타센 박막의 전기적 특성 연구 (The Electrical Characteristics of Pentacene Thin-Film for the active layer of Organic TFT deposited at the Various Evaporation conditions and the Annealing Temperatures)

  • 구본원;정민경;김도현;송정근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.80-83
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    • 2000
  • 본 연구에서는 유기물 전자소자 개발을 위한 기초 연구로서 증착시 기판의 온도, 증칙비, 열처리 온도에 따른 펜타신 박막의 수평방향 전기전도도, 접촉저항, 면저항 둥 전기적 특성을 측정 하였다. 시료는 분말형 펜타신을 유기분자선 성막장치(OMBD)를 이용하여 성막 하였다. 전도도 계산을 위한 두께의 측정은 $\alpha$-step을 이용하였으며, TLM(transfer length method)으로 접촉저항, 면저항등 전기적 특성을 측정하였다. 전극은 Au를 사용하여 진공 증착법으로 제작하였다. 기판의 온도는 3$0^{\circ}C$, 4$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$, 7$0^{\circ}C$, 8$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$ 일곱 종류로 하여 증착비를 달리 하였고, 열처리에 의한 효과는 10$0^{\circ}C$에서 증착한 시료를 10$0^{\circ}C$, 14$0^{\circ}C$에서 각각 10초간 열처리를 실시하였다. 기판 온도에 따른 막의 형상은 AFM을 이용하여 관찰하였다. 기판의 온도가 상승할수록 박막의 결정화가 활발히 진행되었으며 최대단일결정은 4$\mu\textrm{m}$였다. 전기전도도는 7.40$\times$$10^{-7}$ S/cm ~ 0.778$\times$$10^{-5}$ S/cm의 값을 나타내었으며, 접족저항은 10$0^{\circ}C$에서 증착하고 14$0^{\circ}C$에서 10초간 열처리 한 경우 2.5324㏁으로 가장 작았으며, 면저항은 약간의 차이는 있으나 전체적으로 ≒ $10^{9}$ Ω/ 의 값을 보였다

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Recent Progress in Organic Thin Film Transistor on the Plastic Substrates

  • Suh, Kyung-Soo;Kang, Seung-Youl;Ahn, Seong-Deok;Oh, Ji-Young;You, In-Kyu;Kim, Gi-Hyun;Baek, Kyu-Ha;Kim, Chul-Am;Hwang, Chi-Sun;KoPark, Sang-Hee;Yang, Yong-Suk;Chung, Sung-Mook;Lee, Jeong-Ik;Do, Lee-Mi;Chu, Hye-Yong;Kang, Kwang-Yong
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.I
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    • pp.61-63
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    • 2005
  • Pentacene based OTFT on PC and PES plastic substrates have been fabricated in a scale of 5 inches. We could get a small OTFT device enough to be applicable for AMOLED by acquiring the at least misalignment margin through a contact aligner. And also we could find out the degradation of device parameter through the integration processes and improve the properties by using a buffer layer as an etch stopper in an active patterning. Through these, the mobility of device is more than about $0.2cm^2/Vs$ and $I_{on}/I_{off}$ is higher than $10^5$.

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