Dielectric optimization for inkjet-printed TIPS-pentacene organic thin-film transistors

Singh, Subhash; Mohapatra, Y. N.

doi:10.1109/icemelec.2014.7151176

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“…These values are typical for high-k cross-linked organic dielectrics [33,34]. Devices from a 1:5 ratio featured a higher dielectric constant, but also higher leakage currents, which are a sign of enhanced cross-linking [1,34]. In the absence of cross-linking, photolithography of electrodes tends to damage the dielectric film.…”

Section: Electrical Characterization Of Capacitorsmentioning

confidence: 91%

Organic Dielectric Films for Flexible Transistors as Gas Sensors

García

Izquierdo

Nogueira

et al. 2020

JICS

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Cross-linked polymer films with poly(melamine-co-formaldehyde) methylated (PMF) were investigated in order to integrate flexible organic transistor-based sensors. By blending poly(methyl methacrylate) (PMMA) with PMF, solutions showed reduced viscosity for wet processing. Thin-films from poly (4-vinylphenol) (PVP) blends with PMF featured lower RMS roughness (0.37 nm) and higher dielectric constant (k ~ 3.7 – 5.7). The presence of enhanced cross-linking at higher PMF concentrations was confirmed for both polymers from chemical resistance essays and structural characterization.

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Section: Electrical Characterization Of Capacitorsmentioning

confidence: 91%

Organic Dielectric Films for Flexible Transistors as Gas Sensors

García

Izquierdo

Nogueira

et al. 2020

JICS

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“…The leakage current-density for the PVP dielectric (620 nm thick) was measured in the voltage range from −15 to 15 V and illustrated in figure 2(c). We achieved the leakage current-density ∼2 × 10 −7 A mm −2 at 10 V. This leakage current can be further reduced by the thickness control, and proper heating conditions (such as heating inside high vacuum chamber) of the spin coated PVP layer [30,31]. For 620 nm thick PVP dielectric the capacitance vs frequency curve (C-f characteristics) at 1 V dc bias is depicted in figure 2(d).…”

Section: Pvp Dielectric: Device Structure and Optimizationsmentioning

confidence: 93%

Fully solution-processed carbon nanotubes thin film transistors and PMOS inverters on glass substrate

Singh

2023

Flex. Print. Electron.

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We report fully solution-processed thin film transistors (TFTs) and PMOS inverters fabricated on glass substrates using single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) as active semiconducting material. All the electrodes (gate, source, and drain) were inkjet-printed using silver (Ag) as conductive ink. Spin coated poly-4-vinylphenol (PVP) dielectric was optimized in terms of thickness and heating conditions for solution-processed SWCNTs thin film transistors to achieve a mobility equal to 0.81 cm2/Vs. We will show that, hole traps at the dielectric-semiconductor interface are responsible for the hysteresis in the transfer curve, and controlled by the different sweep rate of the gate field. Drain-current transients under different bias conditions were studied and the increase in current due to slow polarizations of residual dipolar groups in the dielectric. The adopted technology has been exploited to fabricate a PMOS inverter and studied for high gain and noise margin values at the supply voltage, VDD = -40 V.

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“…32: Densidade de capacitância por unidade de área do filme dielétrico PMMA:PMF 1:5 com Nos gráficos das Figuras 34 a 37 são mostrados as variações da corrente de fuga nos capacitores em função de filmes dielétricos diferentes com diferentes espessuras:Os resultados obtidos mostram que os filmes de PVP:PMF apresentam melhores valores de capacitância, corrente de fuga e constante dielétrica, além de maior concordância com a literatura[55]. Observa-se uma alta constante dielétrica (4,7 até 5,2), característica dos filmes dielétricos orgânicos reticulados, devido ao efeito de rede que a reticulação cria na estrutura química do filme[52,65]. Os filmes de PVP:PMF de proporção 1:1 apresentaram valores mais baixos de corrente de fuga com respeito aos filmes de PVP:PMF 1:5, mas isso pode ser explicado pela concentração maior de PMF nos filmes na proporção 1:5[65,66].…”

unclassified

“…Observa-se uma alta constante dielétrica (4,7 até 5,2), característica dos filmes dielétricos orgânicos reticulados, devido ao efeito de rede que a reticulação cria na estrutura química do filme[52,65]. Os filmes de PVP:PMF de proporção 1:1 apresentaram valores mais baixos de corrente de fuga com respeito aos filmes de PVP:PMF 1:5, mas isso pode ser explicado pela concentração maior de PMF nos filmes na proporção 1:5[65,66]. No entanto os filmes de PVP:PMF 1:5 têm tensão de ruptura maior, validando os estudos da morfologia do filme em que se demonstrou que eram mais resistentes que os de menor proporção.Os valores de densidade de capacitância encontrados na literatura variam de 2-40 nF/cm 2[65] dependendo das concentrações e proporções de PVP e PMF.…”

unclassified

“…Os filmes de PVP:PMF de proporção 1:1 apresentaram valores mais baixos de corrente de fuga com respeito aos filmes de PVP:PMF 1:5, mas isso pode ser explicado pela concentração maior de PMF nos filmes na proporção 1:5[65,66]. No entanto os filmes de PVP:PMF 1:5 têm tensão de ruptura maior, validando os estudos da morfologia do filme em que se demonstrou que eram mais resistentes que os de menor proporção.Os valores de densidade de capacitância encontrados na literatura variam de 2-40 nF/cm 2[65] dependendo das concentrações e proporções de PVP e PMF. Esta faixa de valores engloba os valores obtidos neste trabalho, o que valida os resultados obtidos.Com respeito aos capacitores com filmes de PMMA:PMF, os valores de corrente de fuga e tensão de ruptura não puderam ser calculados devida à dispersão nos dados obtidos nas medições.…”

unclassified

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Estudo de camadas orgânicas para utilização em transistores em substratos rígidos e flexíveis.

García¹

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Este projeto consiste na fabricação e caracterização de filmes poliméricos, como isolantes de porta, em transistores de filmes finos orgânicos (do inglês Organic Thin Film Transistor, OTFTs), com estrutura bottom-gate/bottom-contact. Foram utilizados vários materiais dielétricos orgânicos sem reticulação, poli(4-vinilfenol) (PVP), polimetilmetacrilato (PMMA) ou na forma de blenda com o agente reticulante poly(melamine-co-formaldehyde) methylated (PMF), com o intuito de aumentar a resistência química do filme contra a degradação por oxigênio e a corrosão por solvente orgânico.Foi necessário investigar o efeito da espessura e da reticulação nas propriedades do filme dielétrico para obter um dispositivo com parâmetros elétricos semelhantes aos encontrados na literatura, tais como: constante dielétrica (k), densidade de capacitância, densidade de corrente de fuga, tensão de limiar (VT), inclinação da região de sublimiar (SS), mobilidade dos portadores (μp) e relação entre as correntes ION/OFF. Foi feita a caracterização elétrica dos transistores fabricados, assim como análises morfológicas por espectroscopia Raman, FTIR e rugosidade. Com a finalidade de conhecer se o filme dielétrico de PVP ou PMMA suporta os processos de fabricação, foi analisado, tanto por AFM quanto por perfilometria, o que ocorre na espessura dos filmes obtidos após a corrosão por plasma e a deposição por centrifugação (do inglês spin coating) de diferentes solventes orgânicos sobre o filme dielétrico.

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Dielectric optimization for inkjet-printed TIPS-pentacene organic thin-film transistors

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Organic Dielectric Films for Flexible Transistors as Gas Sensors

Organic Dielectric Films for Flexible Transistors as Gas Sensors

Fully solution-processed carbon nanotubes thin film transistors and PMOS inverters on glass substrate

Estudo de camadas orgânicas para utilização em transistores em substratos rígidos e flexíveis.

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