Silikon alt taban üzerinde üretilen organik alan etkili transistörler ve karakterizasyonları

Abstract

Organik alan etkili transistörler (OFET) akıllı pikseller, radyo frekansı ile tanımlama etiketleri, elektronik kartlar için sürücüler ve düz panel ekranların sürücü devreleri gibi ucuz maliyetli elektronik uygulamaların önünü açabilecek potansiyele sahiptirler. Klasik alan etkili transistörlerde aktif katman olarak silisyum gibi anorganik yarıiletken malzemeler kullanılırken, OFET'lerde organik yarıiletken malzemeler kullanılır. Poli (3-hegziltiyofen) çözelti bazlı kaplanabilmesi ve düşük maliyetli sebebiyle çok kullanılan bir organik yarıiletkendir. Ek olarak, hem üzerindeki oksit tabakasının kaliteli olması hem de ticari olarak erişimin kolay olmasından dolayı silikon alt-tabanlar OFET fabrikasyonlarında çok kullanılan malzemelerdir.Bu tez çalışmasında, iki farklı yüksek katkılı silikon alt-taban (n-tip, 100nm termal-oksit ve p-tip, 500nm termal-oksit) üzerinde organik alan etkili transistörler büyütülmüş ve karakterize edilmiştir. Karakterizasyon sonucunda eşik voltajları, akım açık/kapalı oranları ve yük-taşıyıcı mobiliteleri elde edilmiş ve birbirleri ile kıyaslanmıştır. Tüm karakterizasyon işlemleri Keithley 4200SCS cihazı ile yapılmıştır.

Organic field-effect transistors (OFETs) have potential to lead up low-cost electronic applications such as: smart pixels, radio frequency identification tags, drivers for electronic papers, and driving circuits for flat-panel displays. Where inorganic semiconductors such as silicon were used in fabrication of classical field-effect transistors as the active layer, organic semiconductors were used in fabrication of OFETs. Poly (3-hexylthiophene) is a commonly used organic semiconductor because of its low-cost fabrication and possibility of solution based coating. In addition, silicon wafers are commonly used materials because of its both high quality oxide layer and commercially availability.In this thesis, organic field-effect transistors were grown on two different, highly doped silicon wafers (n-type 100nm thermally-oxide and p-type and 500nm thermally-oxide) and characterizated. As a result of characterization, thershold voltages, current on/off ratios and charge carrier mobilities were optained and compared with each other. All characterizations made by Keithley 4200 SCS device.