Name: effect of bending on the electrical characteristics of flexible organic single crystal-based field-effect transistors
Uploaded: 2016-11-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors at JoVE.com

This work was supported by the Ministry of Science and Technology, Taiwan, Republic of China through Grant No. 101-2113-M-001-006-MY3.

1. הכנת TCDAP 12 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסנתז TCDAP ידי ביצוע הליכים בספרות 13. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר את מוצר TCDAP בשיטת סובלימציה טמפרטורת השיפוע, עם אזורי טמפרטורת השלוש נקבעו על 340, 270, ו -250 ° C, בהתאמה, תחת לחץ ואקום של 10 -6 T...

<ol>
	<li>Sekitani, T., Zschieschang, U., Klauk, H., Someya, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+Organic+Transistors+and+Circuits+with+Extreme+Bending+Stability.">Flexible Organic Transistors and Circuits with Extreme Bending Stability.</a> Nat. Mater. 9, 1015-1022 (2010).</li><li>Yang, Y., Ruan, G., Xiang, C., Wang, G., Tour, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+Three-Dimensional+Nanoporous+Metal-Based+Energy+Devices.">Flexible Three-Dimensional Nanoporous Metal-Based Energy Devices.</a> J. Am. Chem. Soc. 136, 6187-6190 (2014).</li><li>Zhan, Y., Mei, Y., Zheng, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Materials+Capability+and+Device+Performance+in+Flexible+Electronics+for+the+Internet+of+Things.">Materials Capability and Device Performance in Flexible Electronics for the Internet of Things.</a> J. Mater. Chem. C. 2, 1220-1232 (2014).</li><li>Zhang, L., Wang, H., Zhao, Y., Guo, Y., Hu, W., Yu, G., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substrate-Free+Ultra-Flexible+Organic+Field-Effect+Transistors+and+Five-Stage+Ring+Oscillators.">Substrate-Free Ultra-Flexible Organic Field-Effect Transistors and Five-Stage Ring Oscillators.</a> Adv. Mater. 25, 5455-5460 (2013).</li><li>Jedaa, A., Halik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+Strain+Resistant+Flexible+Organic+Thin+Film+Transistors.">Toward Strain Resistant Flexible Organic Thin Film Transistors.</a> Appl. Phys. Lett. 95, (2009).</li><li>Nomura, K., Ohta, H., Takagi, A., Kamiya, T., Hirano, M., Hosono, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room-Temperature+Fabrication+of+Transparent+Flexible+Thin-Film+Transistors+Using+Amorphous+Oxide+Semiconductors.">Room-Temperature Fabrication of Transparent Flexible Thin-Film Transistors Using Amorphous Oxide Semiconductors.</a> Nature. 432, 488-492 (2004).</li><li>Sekitani, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bending+Experiment+on+Pentacene+Field-Effect+Transistors+on+Plastic+Films.">Bending Experiment on Pentacene Field-Effect Transistors on Plastic Films.</a> Appl. Phys. Lett. 86, 073511 (2005).</li><li>Tseng, C. -. W., Huang, D. -. C., Tao, Y. -. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+Transistor+Memory+with+a+Charge+Storage+Molecular+Double-Floating-Gate+Monolayer.">Organic Transistor Memory with a Charge Storage Molecular Double-Floating-Gate Monolayer.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 7, 9767-9775 (2015).</li><li>Coropceanu, V., Cornil, J., da Silva Filjo, D. A., Olivier, Y., Silbey, R., Bredas, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Charge+Transport+in+Organic+Semiconductors.">Charge Transport in Organic Semiconductors.</a> Chem. Rev. 107, 926-952 (2007).</li><li>Briseno, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Performance+Organic+Single-Crystal+Transistors+on+Flexible+Substrates.">High-Performance Organic Single-Crystal Transistors on Flexible Substrates.</a> Adv. Mater. 18, 2320-2324 (2006).</li><li>Tang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+Nanowire+Crystals+Combing+Excellent+Device+Performance+and+Mechanical+Flexibility.">Organic Nanowire Crystals Combing Excellent Device Performance and Mechanical Flexibility.</a> Small. 7, 189-193 (2011).</li><li>Islam, M. M., Pola, S., Tao, Y. -. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Mobility+N-Channel+Single-Crystal+Field-Effect+Transistors+Based+on+5,7,12,14-Tetrachloro-6,13-Diazapentacene.">High Mobility N-Channel Single-Crystal Field-Effect Transistors Based on 5,7,12,14-Tetrachloro-6,13-Diazapentacene.</a> Chem. Commun. 47, 6356-6358 (2011).</li><li>Weng, S. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diazapentacene+Derivatives+as+Thin-Film+Transistor+Materials:+Morphology+Control+in+Realizing+High-Field-Effect+Mobility.">Diazapentacene Derivatives as Thin-Film Transistor Materials: Morphology Control in Realizing High-Field-Effect Mobility.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 1, 2071-2079 (2009).</li><li>Kloc, C., Simpkins, P. G., Siegrist, T., Laudise, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+Vapor+Growth+of+Centimeter-Sized+Crystals+of+&#913;-Hexathiophene.">Physical Vapor Growth of Centimeter-Sized Crystals of &#913;-Hexathiophene.</a> J. Cryst. Growth. 182, 416-427 (1997).</li></ol>

בניסוי זה, מספר הפרמטרים משפיע על המדידה המוצלחת של ניידות אפקט שדה. ראשית, הגביש היחיד צריך להיות גדול מספיק כדי להיות מפוברק לתוך מכשיר אפקט שדה למדידת רכוש. העברת אד פיזית (PVT) השיטה היא זו המאפשרת גבישים גדולים יותר להיות מבוגרים. על ידי התאמת הטמפרטורה ואת קצב הזרי...

מכשירים אלקטרוניים קלים, כגון חיישנים, מציג, אלקטרוניקה לביש, כרגע שתוכננו וחקרו באופן פעיל יותר, ורבים אפילו כבר הושקו בשוק בשנים האחרונות 1,2,3,4. חומרים מוליכים למחצה אורגניים לשחק תפקיד חשוב מכשירים אלקטרוניים אלה בשל היתרונות הגלומים בהם, כולל עלות פיתוח נמוכה, את היכולת להיות מוכנים בתמיסה או בטמפרטורות נמוכות, ובעיקר, גמישותם בהשוואה 5,6 מוליכים למחצה אורגניים. התייחסות מיוחדת אחת עבור אלקטרוניקה אלה היא כי הם יהיו כפופים כדי כיפוף תכוף. כיפוף מציג זן של רכיבי החומרים בתוך המכשיר. מופע יציב ועקבי נדרש מכשירים כאלה כפופים. טרנזיסטורים הם מרכיב חיוני ביותר של האלקטרוניקה הללו, ואת הביצועים שלהם תחת כיפוף הוא עניין. מספר מחקרים עסקו בעיית ביצועים זו על ידי כיפוף t אורגניסרט הין טרנזיסטורים 7,8. למרות השינויים במוליכות על כיפוף ניתן לייחס את השינויים מרווחים בין הגרגרים בסרט דקות רב, שאלה בסיסית יותר לשאול היא האם המוליכות עשויות להשתנות בתוך גביש יחיד על כיפוף. הוא גם קבל את זה תחבורה אחראית בין מולקולות אורגניות מאוד תלויה צימוד אלקטרוני בין מולקולות האנרגיה מחדש מעורבת ההדדי בין המדינות הניטראליות והואשמו 9. צימוד אלקטרוני הוא רגיש מאוד המרחק בין מולקולות שכנות כדי החפיפה של אורביטלים מולקולריים גבול. התעקמות גביש מסודר מציגה זן והוא עשוי לשנות את המיקום היחסי של מולקולות בתוך הגביש. זה יכול להיבדק עם טרנזיסטור אפקט שדה יחיד מבוסס גביש. דו&quot;ח אחד השתמש גבישים יחידים של rubrene על מצע גמיש כדי לחקור את ההשפעה של עובי קריסטל על כיפוף 10. דהמידות רעות עם גבישי nanowire Phthalocyanine הנחושה הערוכים על מצע שטוח הוצגו להם ניידות גבוהה על כיפוף 11. עם זאת, את המאפיינים כפופים מכשיר FET לכיוונים שונים שלא נחקרו. המולקולה 5,7,12,16-tetrachloro-6,13-diazapentacene (TCDAP) הוא חומר מוליך למחצה מסוג n 12. הגביש של TCDAP יש מוטיב אריזה monoclinic עם מוזז לערום π-π בין מולקולות שכנות לאורך ציר של התא היחיד באורך תא של 3.911 Å. הגביש גדל יחד בכיוון אריזה זה לתת מחטים ארוכות. הניידות אפקט שדה מקסימלית מסוג n נמדד לאורך בכיוון זה הגיע 3.39 ס&quot;מ 2 / V · שניות. בניגוד גבישים רבים אורגניים כי הם פריכים ושברירים, קריסטל TCDAP נמצא להיות גמיש מאוד. בעבודה זו, השתמשנו TCDAP כערוץ הניצוח והכנתי את טרנזיסטור אפקט שדה בודד בדולח על o מצע גמישterephthalate פוליאתילן f (PET). ניידות נמדדה עבור הקריסטל על מצע שטוח, עם מכופף המכשיר לכיוון המצע הגמיש (כלפי מטה) או התכופף לעבר צד השער / דיאלקטרי (כלפי מעלה). IV נתונים נותחו על בסיס שינויי מרחק ערמה / הצימוד בין השכנות מולקולות.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="999">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:411px;">Colloidal Graphite(water-based)</td>
			<td style="width:208px;">TED PELLA,INC</td>
			<td style="width:160px;">NO.16053</td>
			<td style="width:220px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:411px;">Colloidal Graphite(IPA-based)</td>
			<td style="width:208px;">TED PELLA,INC</td>
			<td style="width:160px;">NO.16051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">[2,2]Paracyclophane,99%</td>
			<td style="width:208px;">Alfa Aesar</td>
			<td>1633-22-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#160;polyethylene terephthalate&#160;</td>
			<td>Uni-Onward</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mini-Mite 1100&#176;C Tube Furnaces (Single Zone)</td>
			<td style="width:208px;">Thermo Scientific</td>
			<td>TF55030A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agilent 4156C Precision Semiconductor Parameter</td>
			<td style="width:208px;">Keysight</td>
			<td>HP4156</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

effect of bending on the electrical characteristics of flexible organic single crystal-based field-effect transistors

משלוח תשלום מוליכים למחצה אורגניים תלוי מאוד על האריזה המולקולרית בגביש, אשר משפיע על הצימוד האלקטרוני מאוד. עם זאת, בתחום אלקטרוניקה רכה, שבו מוליך למחצה אורגניים לשחק תפקיד קריטי, המכשירים יתקפלו או מקופלים שוב ושוב. ההשפעה של כיפוף על האריזה קריסטל ובכך להובלת המטען חיונית ביצועי ההתקן. בכתב היד הזה, אנו מתארים את פרוטוקול לכופף גביש יחיד של 5,7,12,16-tetrachloro-6,13-diazapentacene (TCDAP) בתצורת טרנזיסטור אפקט שדה ולקבל מאפיינים IV לשחזור על כיפוף הגביש. התוצאות מראות כי כיפוף טרנזיסטור-אפקט שדה ערוך על תוצאות מצע גמישות ב מגמות הפוכות כמעט הפיכות עדיין בניידות תשלום, בהתאם לכיוון הכיפוף. העליות הניידות כשהמכשיר מורכן לעבר שכבת דיאלקטרי שער / העליון (כלפי מעלה, מדינת דחיסה) ומפחית כאשר להיותNT כלפי צד קריסטל / מצע (כלפי מטה, מצב מתיח). ההשפעה של כיפוף עקמומיות נצפתה גם, עם שינוי ניידות רב הנובע עקמומיות כיפוף גבוהות. הוא הציע כי השינויים המרחקים π-π מולקולאריים על כיפוף, ובכך להשפיע על הצימוד האלקטרוני ויכולת ההובלה הנישאת הבאה.

ניתוח XRD הגביש היחיד מגלה כי TCDAP היא מערכת π מורחבת עם מולקולות אריזה לאורך ציר. איור. 2 מציג את דפוס סריקה על ידי XRD אבקת גביש TCDAP. סדרת פסגות חדות הם נצפו, המתאים רק למש&#39; (0, k, ℓ) מטוסים, על ידי השוואה עם הדפוס עקיף אבקה של הגביש. זה היה לרמו...

Watch this Scientific Journal Video about Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors at JoVE.com

Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors

כתב יד זה מתאר את תהליך הכיפוף של טרנזיסטור אפקט שדה מבוסס גביש יחיד אורגני לשמור על מכשיר לתפקוד למדידת מאפיין אלקטרוני. מהתוצאות עולות כי שינויים הגורמים כיפוף המרווח המולקולרי בגביש ובכך בשער מקפץ תשלום, וזה חשוב אלקטרוניקה גמישה.

השפעת הכיפוף על המאפיינים החשמליים של יחיד אורגני גמיש קריסטל מבוססות טרנזיסטורים שדה ותוצאה

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

שליטה על גודל, צורה ויציבות של פולימרים מולקולריים במים

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do ...

Encapsulation and Permeability Characteristics of Plasma Polymerized Hollow Particles

אנקפסולציה וחדירות מאפיינים של חלקיקים פלזמה polymerized הולו

In this protocol, core-shell nanostructures are synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition. We produce an amorphous barrier by plasma ...

Ultrahigh Density Array of Vertically Aligned Small-molecular Organic Nanowires on Arbitrary Substrates

מערך צפיפות ultrahigh של nanowires אורגני קטן מולקולרי בציר אנכי על מצעים שרירותיים

In  recent years &pi;-conjugated  organic semiconductors have emerged as the active material in a number of  diverse applications including large-area, ...

Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

יציקת פרוטוקולים לייצור תא הפתוח קצף אלומיניום על ידי טכניקת השכפול והשפעת על נקבוביות

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

מדרגית פתרון פתרון עיבוד מעובד עבור ביצועים גבוהים, גמיש, אלקטרודות שקוף עם רשת Embedded מתכת

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

ייצור של חיישן גמיש בהתאם לרוחב NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

Fabrication of Schottky Diodes on Zn-polar BeMgZnO/ZnO Heterostructure Grown by Plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy

ייצור של דיודות Schottky על Heterostructure BeMgZnO/ZnO Zn-הקוטב גדלה פלזמה בסיוע קרן מולקולרית Epitaxy

Heterostructure field effect transistors (HFETs) utilizing a two dimensional electron gas (2DEG) channel have a great potential for high speed device ...

Theoretical Calculation and Experimental Verification for Dislocation Reduction in Germanium Epitaxial Layers with Semicylindrical Voids on Silicon

חישוב תיאורטי ואימות ניסיוני להפחתת נקעים בשכבות גרמניום אפיטקסיאליות עם חללים סמי-גליליים על סיליקון

Reduction of threading dislocation density (TDD) in epitaxial germanium (Ge) on silicon (Si) has been one of the most important challenges for the ...

Fabric Moisture Uniform Control to Study the Influence of Air Impingement Parameters on Fabric Drying Characteristics

בד לחות אחידה שליטה כדי ללמוד את ההשפעה של פרמטרים השחתת האוויר על מאפייני ייבוש בד

Impinging dryness is now a widely used and effective way for fabric drying due to its high heat and mass transfer coefficient. Previous studies on fabric ...

Study of a Dot-patterning Process on Flexible Materials using Impact Print-Type Hot Embossing Technology

מחקר של תהליך הדפסת נקודות על חומרים גמישים באמצעות הדפסה השפעה-סוג טכנולוגיית הבלטה חמה

Here we present our study on an impact print-type hot embossing process which can create dot patterns with various designs, widths, and depths in real ...