ペンタセンの薄膜のAFMと2DGIXDの研究を行う
Hoichang Yang1, Tae Joo Shin, Mang-Mang Ling
1Rensselaer Nanotechnology Center, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York 12180, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 18, 2005
まとめ
ペンタセン膜の初期結晶構造は,有機薄膜トランジスタ (OTFT) の電荷移動性を決定する. HMDSで処理された表面の面状の島成長は,OTSで処理された表面の樹状成長 (0.5cm2/Vs) よりも高い移動性を (3.4cm2/Vs) 与えます.
科学分野:
- オーガニック・エレクトロニクス
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 表面化学について
背景:
- ペンタセンは,有機半導体の中で高い電荷移動性を示しています.
- 有機薄膜トランジスタ (OTFT) のペンタセンの薄膜性能は,初期結晶構造に依存する.
- ディエレクトリック表面特性は,ペンタセンの初期層結晶化に大きく影響する.
研究 の 目的:
- ペンタセン膜の初期結晶構造と,その電荷の移動性との相関を調査する.
- 介電表面処理がペンタセンの島形質とそれに続く膜特性にどのように影響するかを理解する.
主な方法:
- ペンタセンの薄膜堆積は,介電基板 (HMDSとOTSで処理された) 上に行われます.
- 結晶構造分析のための 2D 牧草発生X線微分法 (GIXRD).
- 原子力顕微鏡 (AFM) による表面形態学と島構造の特徴化.
主要な成果:
- 亜単層の結晶構造と60nm厚さのペンタセンの薄膜の移動性との間には直接的な相関が認められた.
- HMDSで処理された表面で育ったペンタセンのフィルムは,単一結晶のような面状の島を形成し,高い電荷移動性 (μ = 3.4 ± 0.5 cm2/Vs) を達成しました.
- OTSで処理された表面に成長したペンタセンの薄膜は,多結晶のデンドリート島を形成し,その結果,電荷の移動性が低下しました (μ = 0.5 ± 0.15 cm2/Vs).
結論:
- 初期ペンタセン時代の島々の形状は,薄膜全体の電荷輸送特性を決定的に決定する.
- 介電基板の表面工学 (例えば,HMDS処理) は,高性能ペンタセンベースのOTFTのための好ましい結晶の成長を促進することができます.
