KR102260050B1 - Organic Field Effect Transistor - Google Patents

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KR102260050B1
KR102260050B1 KR1020190162641A KR20190162641A KR102260050B1 KR 102260050 B1 KR102260050 B1 KR 102260050B1 KR 1020190162641 A KR1020190162641 A KR 1020190162641A KR 20190162641 A KR20190162641 A KR 20190162641A KR 102260050 B1 KR102260050 B1 KR 102260050B1
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dtt
effect transistor
organic field
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KR1020190162641A
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안태규
정용진
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한국교통대학교산학협력단
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    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]

Abstract

According to the present invention, an organic field effect transistor comprises: a substrate; a gate electrode disposed on the substrate; an insulating layer disposed on the gate electrode; and a channel layer disposed on the insulating layer. The channel layer comprises a mixture material of a styrene-based polymer including diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT) and a functional group of chemical formula 1.

Description

유기전계효과트랜지스터{Organic Field Effect Transistor}Organic Field Effect Transistor

본 발명의 다양한 실시예는 유기전계효과트랜지스터에 관한 것으로, 자세하게는 채널층이 diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT), 및 기능기를 가지는 스티렌계 고분자가 혼합되어 형성될 수 있다.Various embodiments of the present invention relate to an organic field effect transistor, in detail, a channel layer can be formed by mixing diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT), and a styrenic polymer having a functional group. have.

유기전계효과트랜지스터 (organic field-effect transistors, OFETs)는 차세대 유연 전자소자 (flexible electronics)를 구현할 핵심 전자부품으로 전도성 유기물 단분자 혹은 고분자를 채널층으로 이용하여 연구, 개발되어왔다. 이러한 OFETs 제작을 위한 유기고분자 반도체는 비정질 실리콘을 대체할 수 있을 만큼 발전하여 우수한 전자/정공 전달 특성을 나타냈다. 하지만 구동 안정성 측면에 있어 유기고분자 반도체는 산소 및 수분에 취약하여 전기적 특성이 급격히 감소하는 단점 때문에 아직 상용화되지 못하고 있다. 이를 개선하기 위해 다양한 방법들이 개발되어왔는데, 이 중 유기고분자반도체를 절연성 유기고분자와 블렌딩하여 혼합박막을 제작하여 유기고분자반도체의 수분으로부터 passivation 효과를 얻는 방법이 효과적이다. 주로 폴리스티렌 (polystyrene, PS)을 절연성 고분자로 사용하여 유기고분자반도체 채널층의 안정성을 확보했는데, DPP-type 고분자반도체를 PS 와 혼합하여 채널층으로 사용한 경우 양극성 (ambipolar) 특성을 유지한 채 우수한 소자 전달 특성을 나타낸다. 하지만 때로는 양극성 특성이 스위칭 역할과 전력 소비 측면에서 불리한 경우가 있어 이를 p-type의 단극성으로 (unipolar) 조절할 필요가 있다. Organic field-effect transistors (OFETs) are core electronic components to realize next-generation flexible electronics, and have been researched and developed using conductive organic monomolecules or polymers as a channel layer. Organic polymer semiconductors for the production of these OFETs have developed enough to replace amorphous silicon and exhibit excellent electron/hole transport properties. However, in terms of driving stability, organic polymer semiconductors have not yet been commercialized due to the disadvantage that their electrical properties are rapidly reduced because they are vulnerable to oxygen and moisture. To improve this, various methods have been developed. Among them, the method of obtaining passivation effect from moisture of organic polymer semiconductor by blending organic polymer semiconductor with insulating organic polymer to produce a mixed thin film is effective. The stability of the organic polymer semiconductor channel layer was secured mainly by using polystyrene (PS) as an insulating polymer. When a DPP-type polymer semiconductor is mixed with PS and used as a channel layer, an excellent device while maintaining ambipolar characteristics It represents the transfer characteristics. However, sometimes the bipolar characteristic is disadvantageous in terms of the switching role and power consumption, so it is necessary to adjust it to a p-type unipolarity.

본 발명의 다양한 실시예에서는, 상기 문제점을 해결하기 위해 우수한 이동도 특성을 나타내는 diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT) 고분자 반도체를 다양한 기능기를 가진 스티렌계 고분자와 블렌딩하여 채널층에 적용하여, 단극성(unipolar) 특성을 확보한 유기전계효과트랜지스터를 제공할 수 있다.In various embodiments of the present invention, in order to solve the above problems, diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT) polymer semiconductor, which exhibits excellent mobility, is blended with a styrenic polymer having various functional groups to form a channel. By applying the layer, it is possible to provide an organic field effect transistor having unipolar characteristics.

본 발명의 유기전계효과트랜지스터는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 배치되는 절연층; 및 상기 절연층 상에 배치되는 채널층을 포함하고, 상기 채널층은 하기 화학식 1의 diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT), 및 기능기를 포함하는 스티렌계 고분자의 혼합 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.The organic field effect transistor of the present invention, the substrate; a gate electrode disposed on the substrate; an insulating layer disposed on the gate electrode; and a channel layer disposed on the insulating layer, wherein the channel layer is a mixture of diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT) of Formula 1 below, and a styrene-based polymer containing a functional group It is characterized in that it includes.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019126893373-pat00001
Figure 112019126893373-pat00001

여기서, n 은 1 내지 50이다.Here, n is 1 to 50.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 유기전계효과트랜지스터는 채널층이 DPP-DTT 고분자반도체에 특정 스티렌계 고분자가 혼합되어 형성되므로, 공기중 소자구동 안정성을 향상시킬 수 있고, 양극성(ambipolar) 특성을 줄여 p-type 단극성(unipolar) 구동을 확보할 수 있다. 즉, 유기전계효과트랜지스터의 전자 이동 특성을 획기적으로 줄여 단극성(unipolar) 특성을 확보할 수 있다 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유기전계효과트랜지스터를 통해 히스테리시스가 감소된 DPP-DTT OFETs을 구현할 수 있다.In the organic field effect transistor according to various embodiments of the present invention, since the channel layer is formed by mixing a DPP-DTT polymer semiconductor with a specific styrenic polymer, it is possible to improve device driving stability in air and reduce ambipolar characteristics p-type unipolar driving can be secured. That is, it is possible to secure unipolar characteristics by remarkably reducing the electron transfer characteristics of the organic field effect transistor. In addition, DPP-DTT OFETs with reduced hysteresis through the organic field effect transistor according to various embodiments of the present invention can be implemented

도 1은 본 발명의 유기전계효과트랜지스터의 모식도이다.
도 2의 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유기전계효과트랜지스터의 transfer characteristic을 관찰한 결과이다.
1 is a schematic diagram of an organic field effect transistor of the present invention.
2 is a result of observing the transfer characteristic of the organic field effect transistor according to various embodiments of the present invention.

이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings. The examples and terms used therein are not intended to limit the technology described in this document to specific embodiments, and should be understood to cover various modifications, equivalents, and/or substitutions of the embodiments.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명의 유기전계효과트랜지스터는 기판(Substrate), 게이트 전극(Gate), 절연층(Insulator), 채널층 및 상부 전극 (Source/Drain 전극)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the organic field effect transistor of the present invention may include a substrate, a gate electrode, an insulating layer, a channel layer, and an upper electrode (source/drain electrode).

기판은 유리와 같은 투명기판, 실리콘 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 구체적으로, 기판은 도핑된 n형 실리콘 웨이퍼 기판일 수 있다. 또는, 기판이 플라스틱 기판일 때, 플라스틱 기판은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PET, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate) 폴리페닐렌 설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP: cellulose acetate propinoate) 중에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는, 기판은 UV 투과가 가능한 유리와 같은 투명기판일 수 있다. The substrate may be a transparent substrate such as glass, a silicon substrate, or a plastic substrate. Specifically, the substrate may be a doped n-type silicon wafer substrate. Alternatively, when the substrate is a plastic substrate, the plastic substrate is polyethersulfone (PES, polyethersulphone), polyacrylate (PAR, polyacrylate), polyetherimide (PET, polyetherimide), polyethylene naphthalate (PEN, polyethyelenen napthalate), Polyethyeleneterepthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP: cellulose acetate propinoate) may include any one selected from. Alternatively, the substrate may be a transparent substrate such as glass capable of UV transmission.

기판 상에 게이트 전극이 배치될 수 있다. 게이트 전극은 금(Au), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al-alloy), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(Mo-alloy) 중 에서 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다. 게이트 전극은 두 종류 이상의 금속을 합금한 물질로 형성될 수도 있다. 게이트 전극은 단층 구조를 갖거나, 서로 다른 물질층을 복수 개 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 게이트 전극은 소스/드레인 전극과 동일한 물질을 포함할 수 있으나, 다른 물질을 포함할 수도 있다.A gate electrode may be disposed on the substrate. The gate electrode is formed of any one selected from among gold (Au), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (Al-alloy), molybdenum (Mo), and molybdenum alloy (Mo-alloy). can be The gate electrode may be formed of a material obtained by alloying two or more types of metals. The gate electrode may have a single-layer structure or a multi-layer structure including a plurality of different material layers. The gate electrode may include the same material as the source/drain electrode, but may include a different material.

게이트 전극 상에 절연층이 배치될 수 있다. 절연층은 유기 절연막 또는 무기 절연막의 단일막 또는 다층막으로 구성되거나, 유-무기 하이브리드 막으로 구성될 수 있다. 무기 절연막으로는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, Al2O3, Ta2O5, BST, PZT 중에서 선택되는 어느 하나 또는 복수개를 사용할 수 있다. 또한, 유기 절연막으로는 폴리메타아크릴레이트(PMMA, polymethylmethacrylate), 폴리스타이렌(PS, polystyrene), 페놀계 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리이미드와 같은 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계 고분자, p-자이리렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 파릴렌(parylene) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 복수개를 사용할 수 있다. An insulating layer may be disposed on the gate electrode. The insulating layer may be composed of a single film or a multilayer film of an organic insulating film or an inorganic insulating film, or may be composed of an organic-inorganic hybrid film. As the inorganic insulating film, any one or a plurality of silicon oxide films, silicon nitride films, Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , BST, and PZT may be used. In addition, as the organic insulating film, polymethacrylate (PMMA, polymethylmethacrylate), polystyrene (PS, polystyrene), phenol-based polymer, acrylic polymer, imide-based polymer such as polyimide, arylether-based polymer, amide-based polymer, fluorine-based polymer, Any one or a plurality of p-xylylene-based polymers, vinyl alcohol-based polymers, and parylene may be used.

절연층은 50 nm 내지 100 nm의 두께로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 절연층은 약 85 nm의 두께로 형성될 수 있다.The insulating layer may be formed to a thickness of 50 nm to 100 nm. Preferably, the insulating layer may be formed to a thickness of about 85 nm.

절연층 상에는 채널층이 배치될 수 있다. 채널층은 diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT)에 스티렌계 고분자를 혼합한 물질을 포함할 수 있다. DPP-DTT는 하기 화학식 1의 구조를 가질 수 있다. A channel layer may be disposed on the insulating layer. The channel layer may include a material obtained by mixing diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT) with a styrenic polymer. DPP-DTT may have a structure of Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019126893373-pat00002
Figure 112019126893373-pat00002

여기서, n 은 1 내지 50이다.Here, n is 1 to 50.

상기 DPP-DTT에 하기 화학식 2 내지 화학식 4의 스티렌계 고분자 중 적어도 어느 하나가 혼합될 수 있다. 즉, DPP-DTT에 혼합되는 스티렌계 고분자는, 메틸기, 염소 기능기 및 아민 기능기 중 적어도 어느 하나의 기능기를 포함하는 스티렌계 고분자일 수 있다. 즉, 화학식 2의 methyl group을 포함하는 스티렌계 고분자인 poly(alpha-methylstyrene), 화학식 3의 염소 기능기가 존재하는 poly(4-chlorostyrene), 및 화학식 4의 아민 기능기가 존재하는 poly(4-aminostyrene) 중 적어도 어느 하나와 DPP-DTT가 혼합되어 채널층이 형성될 수 있다. 이때, DPP-DTT 및 스티렌계 고분자는 1:0.5 내지 1:2의 중량비로 혼합될 수 있다. 이러한 혼합비를 통해 유기전계효과트랜지스터의 전자 이동 특성을 획기적으로 줄여 단극성(unipolar) 특성을 확보할 수 있다. 바람직하게는, DPP-DTT 및 스티렌계 고분자는 1:1의 중량비로 혼합될 수 있다.At least one of the styrenic polymers represented by the following Chemical Formulas 2 to 4 may be mixed with the DPP-DTT. That is, the styrenic polymer mixed in DPP-DTT may be a styrenic polymer including at least one functional group of a methyl group, a chlorine functional group, and an amine functional group. That is, poly(alpha-methylstyrene), which is a styrene-based polymer containing a methyl group of Chemical Formula 2, poly(4-chlorostyrene) containing a chlorine functional group of Chemical Formula 3, and poly(4-aminostyrene) containing an amine functional group of Chemical Formula 4 ) and DPP-DTT may be mixed to form a channel layer. In this case, DPP-DTT and the styrene-based polymer may be mixed in a weight ratio of 1:0.5 to 1:2. Through such a mixing ratio, it is possible to significantly reduce the electron transfer characteristics of the organic field effect transistor, thereby securing unipolar characteristics. Preferably, DPP-DTT and the styrenic polymer may be mixed in a weight ratio of 1:1.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112019126893373-pat00003
Figure 112019126893373-pat00003

여기서, n 은 1 내지 50이다.Here, n is 1 to 50.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112019126893373-pat00004
Figure 112019126893373-pat00004

여기서, n 은 1 내지 50이다.Here, n is 1 to 50.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112019126893373-pat00005
Figure 112019126893373-pat00005

여기서, n 은 1 내지 50이다.Here, n is 1 to 50.

이때, 채널층은 30 nm 내지 70 nm의 두께로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 채널층은 50 nm의 두께로 형성될 수 있다.In this case, the channel layer may be formed to a thickness of 30 nm to 70 nm. Preferably, the channel layer may be formed to a thickness of 50 nm.

상기 채널층 상에는 금속 상부 전극으로 소스/드레인 전극이 형성될 수 있다. 소스/드레인 전극은 Au, Al, Ag, Mg, Ca, Yb, Cs-ITO 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상부 전극은 Au를 포함할 수 있고, 80 nm 내지 120 nm의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 100 nm 두께로 형성될 수 있다. Source/drain electrodes may be formed as metal upper electrodes on the channel layer. The source/drain electrodes may be formed of a single layer or multiple layers selected from Au, Al, Ag, Mg, Ca, Yb, Cs-ITO, or an alloy thereof. For example, the upper electrode may include Au, and may have a thickness of 80 nm to 120 nm. Preferably, it may be formed to a thickness of 100 nm.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 유기전계효과트랜지스터는 채널층이 DPP-DTT 고분자반도체에 특정 스티렌계 고분자가 혼합되어 형성되므로, 공기중 소자구동 안정성을 향상시킬 수 있고, 양극성(ambipolar) 특성을 줄여 p-type 단극성(unipolar) 구동을 확보할 수 있다. 즉, 유기전계효과트랜지스터의 전자 이동 특성을 획기적으로 줄여 단극성(unipolar) 특성을 확보할 수 있다 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유기전계효과트랜지스터를 통해 히스테리시스가 감소된 DPP-DTT OFETs을 구현할 수 있다.In the organic field effect transistor according to various embodiments of the present invention, since the channel layer is formed by mixing a DPP-DTT polymer semiconductor with a specific styrenic polymer, it is possible to improve device driving stability in air and reduce ambipolar characteristics p-type unipolar driving can be secured. That is, it is possible to secure unipolar characteristics by remarkably reducing the electron transfer characteristics of the organic field effect transistor. In addition, DPP-DTT OFETs with reduced hysteresis through the organic field effect transistor according to various embodiments of the present invention can be implemented

본 발명의 다양한 실시예에 따른 유기전계효과트랜지스터는 액정표시장치 및 유기발광표시장치 등과 같은 플랙시블 표시장치에 스위칭 소자 또는 구동소자로 적용될 수 있다. 일 실시예에 따른 유기전계효과트랜지스터는 표시장치뿐 아니라, 메모리소자 및 논리소자 등 다른 전자소자 분야에 다양한 용도로 적용될 수 있다The organic field effect transistor according to various embodiments of the present invention may be applied as a switching device or a driving device to a flexible display device such as a liquid crystal display device and an organic light emitting display device. The organic field effect transistor according to an embodiment may be applied to various uses in other electronic device fields, such as a memory device and a logic device, as well as a display device.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples.

실시예- 유기전계효과트랜지스터의 제조Example- Preparation of Organic Field Effect Transistor

PS, poly(alpha-methylstyrene), poly(4-chlorostyrene), poly(4-aminostyrene) 각각 4 mg 를 DPP-DTT 4 mg 와 2 ml 의 chlorobenzene 용매에서 블렌딩 (blending) 하여 고분자반도체/절연체 용액을 제작한다. 이를 SiO2 100nm 가 표면에 존재하는 Si 기판에 스핀코팅 (3000 rpm, 60 s) 하여 박막을 제작하고 120 oC 에서 30 min 동안 열처리 (thermal annealing) 하였다. 제작한 박막 위해 70 nm의 Au 소스/드레인 전극을 증착하여 OFETs 을 제작하였다. 증착시 쉐도우마스크를 이용하여 Au 소스/드레인 전극의 패턴을 진행하였다.PS, poly(alpha-methylstyrene), poly(4-chlorostyrene), poly(4-aminostyrene) 4 mg each was blended with 4 mg of DPP-DTT and 2 ml of chlorobenzene solvent to prepare a polymer semiconductor/insulator solution do. This was spin-coated (3000 rpm, 60 s) on a Si substrate having 100 nm of SiO 2 on the surface to prepare a thin film and heat-treated at 120 o C for 30 min (thermal annealing). OFETs were fabricated by depositing 70 nm Au source/drain electrodes for the fabricated thin film. During deposition, Au source/drain electrode patterns were patterned using a shadow mask.

상기 실시예를 통해 제조된 유기전계효과트랜지스터의 특성을 분석하였다. The characteristics of the organic field effect transistor prepared in the above example were analyzed.

도 2의 (a)를 참고하면, DPP-DTT와 PS를 블렌딩한 혼합박막으로 채널층을 제작한 OFETs 은 전형적인 DPP 계열의 고분자반도체의 트랜지스터 전달 특성을 나타낸다. 즉, 전체적으로 정공의 이동이 우세한 p-type이지만 게이트 전극에 양전압을 인가하였을 때 전자의 이동도 일부 존재하는 양극성(ambipolar) 특성을 나타낸다. 반면 도 2의 (b), (c), 및 (d)를 참고하면, 채널층을 DPP-DTT와 메틸(methyl)기, 염소 기능기, 아민 기능기를 각각 포함한 스티렌계 고분자를 블렌딩한 혼합박막으로 제조한 OFETs 은 게이트 전극에 양전압을 인가하였을 때 전자의 이동이 존재하지 않고, 약 10-9 A의 오프(off) 드레인 전류를 발현하는 단극성(unipolar) 특성을 나타내었다. 이는 스티렌계 고분자에 결합되어 있는 메틸, 염소, 아민 기능기가 일종의 전자 트랩 자리로 작용하여 전자의 이동을 막는 역할을 하기 때문이다. Referring to (a) of FIG. 2 , OFETs in which the channel layer is made of a mixed thin film blended with DPP-DTT and PS show transistor transfer characteristics of typical DPP-based polymer semiconductors. That is, although the overall movement of holes is predominantly p-type, when a positive voltage is applied to the gate electrode, the movement of electrons is also partially present, showing ambipolar characteristics. On the other hand, referring to (b), (c), and (d) of FIG. 2 , the channel layer is a mixed thin film in which DPP-DTT and a styrenic polymer including a methyl group, a chlorine functional group, and an amine functional group, respectively, are blended. The OFETs manufactured with OFETs exhibited unipolar characteristics in which electron movement did not exist when a positive voltage was applied to the gate electrode, and an off-drain current of about 10 -9 A was expressed. This is because the methyl, chlorine, and amine functional groups bonded to the styrenic polymer act as a kind of electron trap site and block the movement of electrons.

또한, 게이트 전극에 양전압~음전압을 인가한 후 바로 음전압~양전압을 인가하여 얻은 히스테리시스를 살펴보면 DPP-DTT와 PS를 블렌딩한 혼합박막으로 채널층을 제작한 OFETs 경우에 비해, DPP-DTT와 기능기가 포함된 PS를 블렌딩한 혼합박막으로 채널층을 제작한 OFETs의 경우 히스테리시스 loop 이 크게 감소하였다. 이는 기능기를 가진 스티렌계 고분자 절연체가 효과적으로 DPP-DTT 반도체를 공기중으로부터 패시베이션(passivation) 하여 소자의 안정성을 증대시킨 것으로 판단할 수 있다.In addition, looking at the hysteresis obtained by applying a negative voltage to a positive voltage immediately after applying a positive voltage to a negative voltage to the gate electrode, compared to the OFETs in which the channel layer is made of a mixed thin film blended with DPP-DTT and PS, DPP- The hysteresis loop was greatly reduced in the case of OFETs in which the channel layer was fabricated with a mixed thin film blended with DTT and PS containing functional groups. It can be determined that the styrene-based polymer insulator having a functional group effectively passivates the DPP-DTT semiconductor from the air to increase the stability of the device.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, etc. described in the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiments have been mainly described above, these are merely examples and do not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be implemented by modification. And the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

Claims (3)

기판;
상기 기판 상에 배치되는 게이트 전극;
상기 게이트 전극 상에 배치되는 절연층; 및
상기 절연층 상에 배치되는 채널층을 포함하고,
상기 채널층은 하기 화학식 1의 diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT), 및 기능기를 포함하는 스티렌계 고분자의 혼합 물질을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 스티렌계 고분자는 하기 화학식 3 및 4로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이고,
상기 DPP-DTT 및 상기 스티렌계 고분자는 1:0.5 내지 1:2의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 유기전계효과트랜지스터.
[화학식 1]
Figure 112020142060740-pat00013

여기서, n 은 1 내지 50이다.
[화학식 3]
Figure 112020142060740-pat00014

여기서, n 은 1 내지 50이다.
[화학식 4]
Figure 112020142060740-pat00015

여기서, n 은 1 내지 50이다.
Board;
a gate electrode disposed on the substrate;
an insulating layer disposed on the gate electrode; and
a channel layer disposed on the insulating layer;
The channel layer is characterized in that it comprises a mixed material of diketopyrrolopyrrole-dithienylthieno[3,2-b]thiophene (DPP-DTT) of Formula 1, and a styrenic polymer including a functional group,
The styrenic polymer is at least one selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 3 and 4,
The DPP-DTT and the styrene-based polymer are organic field effect transistors, characterized in that mixed in a weight ratio of 1:0.5 to 1:2.
[Formula 1]
Figure 112020142060740-pat00013

Here, n is 1 to 50.
[Formula 3]
Figure 112020142060740-pat00014

Here, n is 1 to 50.
[Formula 4]
Figure 112020142060740-pat00015

Here, n is 1 to 50.
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