Transistores de Efecto de Campo Orgánicos y de ZnO Procesados por Solución en Circuitos Complementarios
Autores: Barron, John; Pickett, Alec; Glaser, James; Guha, Suchismita
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El uso de dieléctricos de alta constante reduce el voltaje de operación en transistores de efecto de campo orgánicos (FET). Los ferroelectricos poliméricos abren el camino no solo para valores altos, sino que permiten el procesamiento de las películas dieléctricas a través de polarización eléctrica. Se observó que los dieléctricos ferroelectricos polarizados en FET orgánicos de tipo p mejoran la movilidad de los portadores y reducen la corriente de fuga en comparación con dispositivos no polarizados que utilizan el mismo dieléctrico. Para los FET de tipo n, las películas de ZnO procesadas por solución ofrecen una opción viable y de bajo costo. Se observó que las películas de ZnO tratadas con UV-ozono mejoran el rendimiento del FET debido al llenado de vacantes de oxígeno. Se fabricaron FET de tipo p utilizando el polímero ferroelectrico poli(vinilideno fluoruro-trifluoroetileno) (PVDF-TrFE) como dieléctrico junto con un polímero donador-aceptor basado en diketopirrolopirrol (DPP-DTT) como capa semiconductora. Los FET DPP-DTT producen movilidades de portadores superiores a 0.4 cm/Vs y altas relaciones on/off cuando la capa de PVDF-TrFE está polarizada eléctricamente. Para los FET de tipo n, las películas de ZnO sol-gel tratadas con UV-ozono sobre SiO producen movilidades de portadores de 10 cm/Vs. Se utilizaron FET de tipo p basados en DPP-DTT y FET de tipo n basados en ZnO en un circuito inversor de voltaje complementario, mostrando una ganancia característica prometedora. Se utilizó un modelo básico de inversor para simular las características del inversor, utilizando parámetros de las características individuales de los FET.
Descripción
El uso de dieléctricos de alta constante reduce el voltaje de operación en transistores de efecto de campo orgánicos (FET). Los ferroelectricos poliméricos abren el camino no solo para valores altos, sino que permiten el procesamiento de las películas dieléctricas a través de polarización eléctrica. Se observó que los dieléctricos ferroelectricos polarizados en FET orgánicos de tipo p mejoran la movilidad de los portadores y reducen la corriente de fuga en comparación con dispositivos no polarizados que utilizan el mismo dieléctrico. Para los FET de tipo n, las películas de ZnO procesadas por solución ofrecen una opción viable y de bajo costo. Se observó que las películas de ZnO tratadas con UV-ozono mejoran el rendimiento del FET debido al llenado de vacantes de oxígeno. Se fabricaron FET de tipo p utilizando el polímero ferroelectrico poli(vinilideno fluoruro-trifluoroetileno) (PVDF-TrFE) como dieléctrico junto con un polímero donador-aceptor basado en diketopirrolopirrol (DPP-DTT) como capa semiconductora. Los FET DPP-DTT producen movilidades de portadores superiores a 0.4 cm/Vs y altas relaciones on/off cuando la capa de PVDF-TrFE está polarizada eléctricamente. Para los FET de tipo n, las películas de ZnO sol-gel tratadas con UV-ozono sobre SiO producen movilidades de portadores de 10 cm/Vs. Se utilizaron FET de tipo p basados en DPP-DTT y FET de tipo n basados en ZnO en un circuito inversor de voltaje complementario, mostrando una ganancia característica prometedora. Se utilizó un modelo básico de inversor para simular las características del inversor, utilizando parámetros de las características individuales de los FET.