N형 반도체로 전하착체화합물을 사용한 세로형 유기 발광트랜지스터의 제작과 특성에 관한 연구
Studies on the characteristics and fabrication of vertical type organic light emitting transistor using charge transfer complex as N-type semiconductor
- 주제(키워드) N형 반도체 , 전하착체화합물 , 유기발광트랜지스터
- 발행기관 서강대학교 화학공학과 바이오융합협동기술과정
- 지도교수 오세용
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 바이오융합기술협동과정
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046060
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 연구에서는 기존의 가로형 유기 박막트랜지스터의 문제점들을 향상시키기 위하여 전하착체화합물인 DMDCNQI를 N형 유기반도체 물질로 사용한 세로형 유기 트랜지스터를 제작하였다. 일반적으로 유기 트랜지스터에서는 전하의 이동도와 밀도가 소자의 성능에 많은 영향을 주고, 또한 유기물과 금속 접합 시 계면의 다이폴과 포텐셜 장벽은 전하주입의 큰 문제점으로 지적되어지고 있다. 따라서, DMDCNQI를 사용한 소자의 경우에는 소자의 성능을 개선시키기 위하여 두께에 따른 트랜지스터 특성과 전기적 특성을 관찰하였고, 증착 속도에 따른 DMDCNQI의 표면 모폴로지와 거칠기를 통하여 소자의 성능에 미치는 표면특성 관찰 및 소스 금속의 변화에 따른 접촉 저항 특성을 측정하여 그에 따른 전하 주입 효과에 대한 실험을 병행하였다. 또한, gate 전극으로는 Au, Al, LiAl을 사용하여 금속의 일함수의 변화에 따른 트랜지스터의 제어 특성을 비교 검토하였다. 금속의 일함수는 전자의 주입과 전자밀도에 영향을 주기 때문이다. 마지막으로 유기 발광 트랜지스터로 응용하기 위하여 홀 주입물질인 PEDOT:PSS와 고분자 발광 물질인 MEH-PPV를 사용하여 트랜지스터와 발광이 모두 가능한 일체형 소자를 제작하였다. 이때, 발광의 최적 효율을 얻기 위해 다이오드로 먼저 제작해 전자 주입층인 DMDCNQI의 소자 두께를 최적화 시키고, 유기 박막 트랜지스터에서 최적화된 시스템을 적용해 DMDCNQI와 MEH-PPV를 사용한 최적의 유기 발광 트랜지스터를 제작하였다.
more초록/요약
Organic thin film transistors (OTFTs) suggest that they can be competitive candidates for application requiring large area coverage, structural flexibility, low temperature processing, and especially low cost. However, conventional FETs using organic materials have low speed, low power and relatively high operational voltage and their poor device performances are mainly due to their low mobility and high resistivity. Vertical type static induction transistor is a promising device to obtain high speed and high power operation compared to the conventional field effect transistors because of short channel length. Also vertical type transistors have some advantages for organic photoelectric devices. In the present work, we have fabricated to use DMDCNQI as a n-type semiconductor material to improve the electrical properties and to reduce the potential barrier between semiconductor layer and metal electrode. Thus, we have fabricated vertical type organic thin film transistor consisting of ITO(drain)/DMDCNQI/metal(gate)/DMDCNQI/metal(source). Furthermore, we have optimized OTFTs using change of electrical and surface properties according to deposition condition rates. In addition, we have investigated contact resistance by means of the transfer-line method using varying channel lengths and source-drain electrodes. Also, we have examined on-off ratio characteristics using various gate metal electrodes. Finally, we have fabricated organic light emitting transistor consisting of ITO(drain)/PEDOT:PSS/MEH-PPV/ DMDCNQI/LiAl(gate)/DMDCNQI/Au(source). The characteristics of the fabricated OLETs were investigated.
more