Organic Dielectric Films for Flexible Transistors as Gas Sensors

Abstract

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.

Detection of Water Contaminants by Organic Transistors as Gas Sensors in a Bottom-Gate/Bottom-Contact Cross-Linked Structure

“…PVP and PMF polymers can undergo cross-linking when exposed to heat or catalysts. This process involves the reaction between the hydroxyl groups of PVP and the amino groups of PMF, resulting in the creation of cross-links [ 72 , 73 , 74 ]. Thermal cross-linking can occur through such reactions.…”

“…17%, i.e., to 459 nm. This is an indirect sign of cross-linking, as such films tend to be more compact [ 74 , 86 ]. Ultimately, these thickness values are acceptable for OTFT fabrication (590–1150 nm) [ 10 , 87 ].…”

Projeto, caracterização e avaliação de transistores de filmes finos orgânicos para uso em narizes eletrônicos.

“…Discrepâncias no formato da curva e na intensidade dos picos entre o artigo citado e este trabalho se devem a diferenças no processo de fabricação dos filmes. Houve o surgimento de picos na curva do PVP reticulado nas frequências de 1508 e 1558 cm -1 , atribuídos a deformação do CH3 e ligações C-N presentes no anel de triazina [160].…”

“…Houve um aumento na intensidade da banda em 1373 cm -1 , atribuído à presença de grupos C-N [160]. A banda que aparece em 1076 cm -1 no PVP reticulado é oriundo do estiramento fora de fase (out-of-phase stretching modes na literatura em inglês) das ligações C-O-C [160]. A presença das bandas citadas comprova a ocorrência de reticulação no filme de PVP.…”

“…Observa-se que os filmes de PVP puro ficaram mais grossos que os de PVP:PMF para a mesma concentração da solução. Isto acontece devido ao fato de que a reticulação deixa o filme mais compacto porque o PMF ligado ao PVP diminui a distância de empilhamento [160,167]. Também existe uma dependência não linear entre esses dois parâmetros.…”