有機薄膜トランジスタ用の小分子ポリマーブレンド半導体におけるゾーン精製効果

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• オーガニック・エレクトロニクス
• ポリマーサイエンスの科学

背景:

• 断熱ポリマーと混合された小分子半導体は,有機薄膜トランジスタ (OTFT) のソリューション処理性と性能を向上させます.
• 紫外線にさらされたトライエチルシリエチニルアントラディチオフェン (TESADT) などの小分子半導体の不純物質は,フィールド効果の可動性を大幅に低下させ,結晶相を乱します.

研究 の 目的:

• OTFTにおけるブレンドフィルムの性能改善のメカニズムを解明する.
• 混合半導体システムにおける不純物の役割とその除去を調査する.

主な方法:

• 純正およびポリマー混合のTESADTを用いたOTFTの製造および特徴付け,不純なおよびUVにさらされたサンプルを含む.
• 段階移行の特徴とフィールド効果のモビリティの分析.
• フィルム形態学と相分離を理解するためのニュートロン反射性研究.

主要な成果:

• きれいな不純のTESADTは,移動性が著しく低下した (<10〜5cm〜2/Vs) と,高温結晶相を失いました.
• 紫外線にさらされたTESADTとポリアチル styrene (PαMS) のブレンドフィルムでは,運動能力の回復 (0.040 cm2) / V s) と相変化特性の部分的な回復が示されました.
• TIPSとペンタセンの混合フィルムで同様の効果が観察され,この現象の一般的な適用性を支持しています.

結論:

• 混合フィルムにおける垂直相分離は,有害な不純物種を隔離するポリマー豊富な層を生成します.
• この"ゾーン精製効果"は,電荷輸送インターフェイスからの不純物を効果的に浄化し,OTFTの性能を向上させます.
• 混合半導体は,有機電子機器の不純物によって引き起こされる性能制限を克服するための実行可能な戦略を提供します.