Untersuchung der elektrischen Eigenschaften ausgewählter organischer Halbleiterstoffe zur Herstellung organischer Feldeffekttransistoren


Bachelorarbeit, 2012
51 Seiten, Note: 1,7

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2. Ziel

2. Grundlagen
2.1. Ladungstransport in organischen Halbleitern
2.2. Das Funktionsprinzip des organischen Feldeffekttransistors

3. Herstellung von organischen Feldeffekttransistoren
3.1. Reinigung der Silizium-Wafer
3.2. Spincoating-Verfahren
3.3. Thermisches Aufdampfverfahren

4. Verwendete Halbleiter und durchgeführte Versuche
4.1 9,10-Bis[(triisopropylsilyl)ethynyl]anthracen
4.2 Anthracen
4.3 5,5-Di(4-biphenylyl)-2,2-bithiophen (PPTTPP)

5. Auswertung und Vergleich der Ergebnisse
5.1. Messung mit dem Paramter Analyzer
5.2 Kennlinien und Charakterisierung der verwendeten Halbleiter
5.3 Referenzmesswerte mit Pentacen
5.4 Ergebnisvergleich zwischen Pentacen und verwendeten Halbleit

6. Zusammenfassung und Ausblick
A. Versuchsparameter
B. Einstellungen am Parameter Analyzer

Abbildungsverzeichnis

2.1.1.links: sp3−Hybrid, rechts: sp2−Hybrid

2.1.2.Benzolring

2.1.3.links u. Mitte: sp2-Hybride,rechts: delokalisierte π-Bindungen nach [8]

2.1.4.Polymerkette

2.1.5.Entfernung eines Elektrons aus dem Verbund

2.1.6.Neuausrichtung der Kette (Polaron grau unterlegt)

2.2.1.links: Top-Gate-Struktur, rechts: Bottom-Gate-Struktur

2.2.2.links: Bottom-Contact-Struktur, rechts: Top-Contact-Struktu

2.2.3.Ausgangspotentiale: UGS = 0 V, UDS < 0 V

2.2.4.links: UGS < 0 V, UDS < 0 V, rechts: UGS < 0 V, UDS > 0 V

3.2.1.Spincoating-Verfahren

3.3.1.Thermisches Aufdampfverfahren

4.1.1.chemische Strukturformel 9,10-Bis[(triisopropylsilyl)ethynyl]anthracen

4.2.1.chemische Strukturformel von Anthracen

4.3.1.chemische Strukturformel von 5,5-Di(4-biphenylyl)-2,2-bithiophen

5.2.1.TIPSANT unter Ausgangskennlinienbed

5.2.2.TIPSANT unter Übertragungskennlinienbed

5.2.3.Anthracen unter Ausgangskennlinienbed

5.2.4.Anthracen unter Übertragungskennlinienbed

5.2.5.Ausgangskennlinienfeld von PPTTPP

5.2.6.Übertragungskennlinienfeld von PPTTPP

5.2.7.Widerstands- und Sättigungsbereich

5.2.8.Bestimmung von UT h, bei UDS = −20 V

5.2.9.Bestimmungder Steilheitgm, beiUDS = −20V

5.3.1.chemische Struktur von Pentacen

5.4.1.Abweichungen µwid , links PPTTPP und rechts Pentacen

5.4.2.Abweichungen J-lsat, links PPTTPP und rechts Pentacen

Häufige verwendete Formelzeichen und Abkürzungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

1.1. Motivation

Die Entwicklung und Verbesserung von Metall-Oxid-Silizium-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) ist seit der Entdeckung des Feldeffektprinzips stetig vorangetrieben wor- den. Unter dem Feldeffektprinzip versteht man die Beeinflussung der Ladungsträger- verteilung durch das elektrische Feld einer angelegten Spannung an die Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors. Die physikalischen Vorgänge und Abläufe in einem MOS- FET sind heutzutage größtenteils bereits erforscht und bekannt. Aufbauend auf diesem Wissen werden seit den 1970er Jahren auch die Eigenschaften und Verwendungsmög- lichkeiten sogenannter organischer Feldeffekttransistoren (OFETs) weiterentwickelt und untersucht.

Im Jahr 2000 erhielten Alan J. Heeger, Alan G. Macdiamird und Hideki Shira- kawa für die Entdeckung der elektrischen Leitfähigkeit von spezifischen Polymeren den Nobelpreis im Bereich Chemie [1]. Dies unterstreicht die Wichtigkeit dieses Forschungs- gebietes.

Verglichen mit einem MOSFET weist ein OFET deutliche Vorteile bezüglich Material- kosten und Herstellungsaufwand auf. Diese Feststellung leitet sich daraus ab, dass für die benötigte hohe Reinheit klassischer Halbleiter wie Silizium und Galliumarsenid auf- wendige Prozesse zum Einsatz kommen [2]. OFETs können hingegen oftmals bei weit geringerer Temperatur und Umgebungsanforderung hergestellt werden. Einige Polymere eignen sich beispielsweise auch für die Inkjetmethode, also das Aufdrucken des orga- nischen Halbleiters, auf geeignetes Trägermaterial. In diesem Zusammenhang sei die Entwicklung von druckbaren Solarzellen erwähnt, die zwar bisher nur einen Wirkungs- grad von 5 % und eine geringe Lebensdauer aufweisen, aber eine wichtige Ergänzung zu kommerziellen anorganischen Solarzellen darstellen [5].

Des Weiteren ist das Anwendungsspektrum für auf Polymeren, oder umgangssprach- lich Plastik, basierende Transistoren breiter gefächert. Bereits seit längerer Zeit können OFETs, im Gegensatz zu MOSFETs, zum Beispiel auf flexiblen Strukturen (Folien etc.)

verwendet werden. Denkbar sind in dieser Hinsicht faltbare Bildschirme oder die bereits realisierte Verwendung von OFETs als aufklebbare Barcodes [3]. Zum Einsatz kommen zur Zeit ebenfalls schon sogenannte RFID-Tags, die der Präsenzerkennung dienen und beispielsweise für den Diebstahlschutz, Echtheitsnachweise usw. benutzt werden können [4]. Bereits entwickelt wurden außerdem einfache digitale Schaltungen, die zwar deutlich unterhalb der Umsetzungsrate von MOSFETs arbeiten, aber in der Lage sind einfache Prozesse, wie das Shiften von Bits, auszuführen [3].

Doch trotz dieser Vorteile weist die OFET-Technologie bisher noch einen Nachteil gegen- über den etablierten MOSFETs auf: Die geringere Ladungsträgerbeweglichkeit, welche die Einsatzmöglichkeiten eines OFETs bisher noch stark begrenzt. Zum Vergleich: Die höchste bisher erreichte Ladungsträgerbeweglichkeit eines organischen Halbleiters (Pen- tacen) liegt im Bereich 3, 0 cm2V −1s−1, während die Ladungsträgerbeweglichkeit von kristallinem Silizium fast drei Größenordnungen darüber liegt [6]. Die Umsetzung von hochfrequenten digitalen Schaltungen mit Hilfe von OFETs ist beispielsweise nicht mög- lich, da das langsame Schaltverhalten die Effektivität und Umsetzungsgeschwindigkeit herabsetzt.

Die Ladungsträgerbeweglichkeit in anorganischen Halbleitern ist naturgemäß im Ver- gleich zu einem organischen Halbleiter höher, da sich die Elektronen bzw. Löcher in der Kristallstruktur von beispielsweise Siliziums freier bewegen können. Selbst bei ei- ner hohen Dotierung ist die Beweglichkeit in Silizium eine relativ fixe Größe, da die Fremdatome nur einen geringen Teil des Halbleiters ausmachen. In einem organischen Halbleiter hingegen müssen erst die strukturellen Gegebenheiten, wie weiter unten be- schrieben, vorhanden sein, um eine hohe Ladungsträgerbeweglichkeit zu ermöglichen. Die Struktur von Polymeren erlaubt eine hohe Anzahl von chemischen Kombinationen mit anderen Stoffen, die die unterschiedlichsten Eigenschaften hervorrufen. Aufgrund dieser Tatsache ist man immer wieder auf der Suche nach neuen Materialkombinationen im Bereich der OFETs.

1.2. Ziel

Es bleibt die Beantwortung nach der Frage der Verwertbarkeit von verschiedenen organi- schen Halbleitern in OFETs zu klären. Ziel dieser Arbeit ist es, verwendbare Alternativen zu den bisher im Labor der Elektronikprofessur der HSU zum Einsatz gekommenen or- ganischen Halbleitern aufzuzeigen und existierende Kenntnisse zu bestätigen.

Unter de bisher zum Einsatz gekommenen Halbleitern ist vor allem Pentacen hervor-zuheben, da die derzeitig hochsten erzielten Ladungstragerbeweglichkeiten auf Versuche mit diesem organischen Halbleiter zuruckzufuhren sind. Die Ergebnisse aus Versuchen mit OFETs nach Kapitel 5.3, die unter Verwendung von Pentacen hergestellt wurden, sind deshalb in der vorliegenden Arbeit als Orientierungsmaf5 betrachtet worden.

2. Grundlagen

2.1. Ladungstransport in organischen Halbleitern

Der Ladungstransport in klassischen, auf Silizium basierenden, MOSFET-Strukturen ist zurückzuführen auf die Kristallstruktur von Silizium. Durch Dotierung mit geeigneten Atomen gelingt es, die elektrischen Eigenschaften insofern zu beeinflussen, dass p- bzw. n-leitende Transistoren hergestellt werden können. Unter der Dotierung eines Halbleiters versteht man den Einbau von Fremdatomen, um zu erreichen, dass in einem Halbleiter mehr Elektronen oder Löcher vorhanden sind als dies ohne Fremdatome der Fall wäre. Hierdurch wird eine Dominanz einer gewünschten Ladungsträgerart erzielt. Die Theorie dieser Art von Transistoren ist bereits sehr weit erforscht und weitestgehend bekannt [10].

In Hinblick auf OFETs greift dieser Ansatz jedoch nicht mehr. Der Ladungstransport findet auf anderem Wege statt, es kommen andere Effekte zum Tragen. Der Schlüssel liegt bei organischen Halbleitern in deren Aufbau und den Verbindungen innerhalb des Moleküls. Grundlage eines organischen Halbleiters sind Kohlenstoffverbindungen, welche der Grund für das geringe charakteristische Molekulargewicht sind. Des Weiteren weisen die Polymere sogenannte konjugierte Doppelbindungen auf, welche die nötige Stabilität der Moleküle garantieren [7]. Durch Reduktion und Oxidation kann die Struktur von organischen Halbleitern so modifiziert werden, dass sie elektrisch leitend wird. Im Eng- lischen existiert dafür die Bezeichnung ’Doping’ [1].

Um den Vorgang des Ladungstransportes in organischen Halbleitern zu verstehen, ist es unvermeidbar auf die Grundlagen des Orbitalmodells einzugehen [7]. Basierend auf dem Bohrschen Atommodell, der Heisenbergschen Unschärferelation und der Schrödingerglei- chung entsteht zum Beginn des 20. Jahrhundert ein bis heute gültiges Atommodell. Auf Grundlage dieses Modells wird jedem Atom eine spezifische Kombination aus Haupt-, Neben- und Magnetquantenzahl zugeordnet, anhand der das Atom eindeutig identifiziert werden kann [7]. Die Quantenzahlen dienen zur Charakterisierung der möglichen Energie- zustände eines Elektrons in der Hülle eines Atoms. Die Hauptquantenzahl n gibt an, zuwelcher Hauptenergiestufe (oder Elektronenschale) das Elektron gehört. Damit ist eine erste Näherung bezüglich des Energiezustandes des zu untersuchenden Elektrons verbun- den. Die Nebenquantenzahl l, auch als Drehimpulsquantenzahl bezeichnet, beschreibt die nächstkleinere Energieunterteilung innerhalb der durch die Hauptquantenzahl festgeleg- ten Energiebereiche und bestimmt die Form des Orbitals. Die Magnetquantenzahl m legt schließlich eine weitere Unterteilung der Nebenquantenzustände fest, des Weiteren bestimmt sie die Lage des Orbitals zu einer frei wählbaren z-Achse [7]. Hieraus kann, unter der Voraussetzung, dass keine Energie hinzugeführt wird, abgelesen werden wie sich die Elektronen auf die Orbitale verteilen.

Rein graphisch sind Atome so darzustellen, dass - nach der Heisenbergschen Unschärfe- relation - den Elektronen kein fester Ort zugewiesen wird, sondern ein Bereich, welcher als Orbital bezeichnet wird, in dem die Aufenthaltswahrscheinlichkeit am größten ist. Mit steigender Hauptquantenzahl n (Ziffer der Atomschale) steigen die Freiheitsgrade, es können mehr Orbitale pro Schale belegt werden. Die Orbitale gehorchen dem Pauli- Prinzip, wonach in einem Atom keine zwei Elektronen existieren können, die die gleichen vier Quantenzahlen aufweisen können [7]. Die vierte Quantenzahl ist die Spinquanten- zahl, die angibt in welche Richtung sich ein Elektron um eine, durch seinen Mittelpunkt gehende, Achse dreht. Es existieren nur zwei Spinrichtungen, deshalb können in einem Orbital auch nur maximal zwei Elektronen existieren, die sich, bis auf die Spinquanten- zahl, nicht unterscheiden.

Kohlenstoff besitzt 6 Elektronen und die ersten zwei Elektronen werden auf die innere Atomschale, die nur aus dem 1s−Orbital besteht, verteilt. In der zweiten Schale wird ebenfalls das 2s-Orbital aufgefüllt, außerdem werden die verbleibenden zwei Elektronen auf die zusätzlich vorhandenen 2px- und 2py-Orbitale verteilt. Die Indizes x und y be- zeichnen in diesem Fall die Raumausrichtung der Orbitale.

Führt man einem einzelnen Kohlenstoffatom Energie (z.B. in Form von Wärme) zu, so entstehen vier sogenannte sp3-Hybridorbitale, die in einer tetraedrischen Anordnung vor- liegen, gleichwertig sind und Einzelbindungen eingehen können. Jedes Kohlenstoffatom besitzt dementsprechend vier verwendbare ’Anschlussstellen’ zu anderen Atomen. Er- höht sich die Energiezufuhr, so entstehen drei sp2-Hybridorbitale in einer Ebene und ein p-Orbital senkrecht zur Ebene, denn durch die zusätzliche Energie erreicht ein Elektron das nächsthöhere Energieniveau (in diesem Fall das p-Orbital). Verbinden sich zum Bei- spiel zwei Kohlenstoffatome, so können eine σ-Bindung aus je einem sp2-Hybride eines einzelnen Kohlenstoffatoms und eine π-Bindung aus den senkrechten p-Orbitalen beider Atome entstehen. In diesem Fall werden beide Verbindungen zusammen auch als Dop pelbindung bezeichnet. An dieser Stelle muss festgehalten werden, dass auch durchaus Einzel- oder Dreifachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen existieren. Eine σ-Bindung stellt eine starke atomare Verbindung dar, während π-Bindungen, aufgrund der größeren

räumlichen Ausdehnung der ’Elektronenwolke’, schwächer sind [7].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1.1.: links: sp3−Hybrid, rechts: sp2−Hybrid

Die verbleibenden zwei sp2-Hybride eines Kohlenstoffatoms erlauben zwei weitere Ein- fachbindungen, da aufgrund des fehlenden p-Orbitals keine weitere π-Bindung mehr mög- lich ist (insofern keine weitere Energie investiert wird), bestehend aus einer σ-Bindung beispielsweise zu einem weiteren Kohlenstoffatom und einer Verbindung zu einem Was- serstoffatom. Der Wechsel zwischen Einfach- und Doppelbindung zwischen Kohlenstof- fatomen stellt einen Teil der sogenannten konjugierten Doppelbindung dar. Eine voll- ständige konjugierte Doppelbindung definiert sich über eine chemische Struktur, bei der zwei Doppelbindungen durch eine Einfachbindung getrennt werden.

Es sei an dieser Stelle vor allem der Benzolring, siehe auch Abbildung 2.1.2, erwähnt, da anhand dieser chemischen Struktur besonders gut die konjugierte Doppelbindung zu erkennen ist. Viele organische Halbleiter bauen auf dem Benzolring auf. Des Weiteren ist es möglich mithilfe des Benzolringes zu erkennen, dass die chemische Struktur nicht fest ist: Die Doppelbindungen sind verschiebbar. Begründen lässt sich dies mit der un- genauen Lokalisierung der Elektronen in der ’Elektronenwolke’ der π-Bindung. Diese π-Elektronen lassen sich nicht mehr nur einer Bindung zuordnen [7].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1.2.: Benzolring

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1.3.: links u. Mitte: sp2-Hybride,rechts: delokalisierte π-Bindungen nach [8]

Um den Ladungstransport in organischen Halbleitern zu verstehen, kann das bekann- te Bändermodell für anorganische Halbleiter nicht herangezogen werden, da es sich bei organischen Halbleitern meist um amorphe (nicht kristalline) Materialien handelt. Werden Orbitale mit Elektronen besetzt, so werden zunächst die energetisch niedrigsten Orbitale gefüllt. Analog zum Valenzband in anorganischen Halbleitern existiert in orga- nischen Halbleitern das sogenannte HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) und vergleichbar mit dem Leitungsband das sogenannte LUMO (Lowest Unoccupied Mole- cular Orbital) [7].

Ein Ladungstransport in organischen Halbleitern setzt die Injektion von Ladungsträ- gern voraus, wobei negative Ladungsträger im LUMO und positive Ladungsträger im HOMO landen. In diesem Zusammenhang spricht man auch von einem bänderähnlichen Ladungstransport. Der Prozess des Ladungstransportes in organischen Halbleitern ist aber damit noch nicht ausreichend beschrieben. Nach dem sogenannten Hopping-Modell sind ebenfalls Ladungsträger im organischen Molekül des Halbleiters selbst nötig. Diese Ladungsträger, auch als Polaronen bezeichnet, entstehen wie folgt: Durch äußere Anre- gung, sei es durch thermische Energie oder ein elektrisches Feld, wird ein organisches Molekül ionisiert. Als Ergebnis entsteht im Molekül ein Radikal, also eine Verbindung innerhalb des Moleküls, die ein einzelnes freies Außenelektron aufweist. Ist die entfernte Ladung negativ, so entsteht ein radikales Kation (positiv geladenes Ion), wird eine posi- tive Ladung entfernt, so entsteht ein radikales Anion (negativ geladenes Ion). Als Folge der äußeren Anregung verändert sich außerdem die Struktur des Moleküls: Die Bin- dungslängen und die Bindungswinkel einiger Atomverbände werden auf die Entfernung des Ladungsträgers angepasst, dies wird auch als energetisch günstigere Neupositionie- rung bezeichnet, siehe auch Abbildung 2.1.4 bis 2.1.6 [11].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1.4.: Polymerkette

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1.5.: Entfernung eines Elektrons aus dem Verbund

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1.6.: Neuausrichtung der Kette (Polaron grau unterlegt)

Das entstandene radikale Ion ist das Polaron. Polaronen sind an eine bestimmte räum- liche Position im organischen Molekül gebunden. Durch diese Bindung an das Molekül werden energetisch gesehen zwei Vorteile gewonnen: Die Energie, die nötig ist um einen Ladungsträger zu entfernen ist geringer als zuvor und der Energiegewinn beim Einbrin- gen eines Ladungsträgers höher als vorher [11].

Für den mikroskopischen Ladungstransport, also den Ladungstransport entlang einer einzelnen Polymerverbindung, könnten nun entlang einer idealen Polymerkette, also ei- ner Polymerverbindung ohne Defekte, Polaronen aufgrund der freien Verschiebbarkeit ohne Energieverlust sorgen. Real gesehen ist diese freie Verschiebung jedoch nicht mög- lich, da Polymere durchaus Defekte aufweisen. Aus diesem Grund wird nach dem bereits oben erwähnten Hopping-Modell davon ausgegangen, dass der Ladungstransport von Po- laron zu Polaron, durch das sogenannte “Springen” von Ladungen, stattfindet [11].

2.2. Das Funktionsprinzip des organischen Feldeffekttransistors

Das Funktionsprinzip von organischen Feldeffekttransistoren ähnelt in seinen Grundzü- gen dem der Metal-Oxide-Field-Effect-Transistors, den oben erwähnten MOSFETs [10]. Es existieren mehrere Aufbauvarianten für MOSFETs und OFETs, wobei die im Rahmen dieser Arbeit verwendeten organischen Transistoren den sogenannten Dünnschichttran- sistoren (engl.: Thin-Film-Transistors) zugeordnet werden .

Dünnschichttransistoren

Für Dünnschichttransistoren existieren mehrere Klassifizierungen. Je nach Lage der Ga- teelektrode spricht man von Top-Gate- oder Bottom-Gate-Strukturen (Abbildung 2.2.1). Da der Großteil der organischen Halbleiter relativ labil ist, ist es einfacher den Halblei- ter auf eine Isolatorschicht aufzubringen, anstatt den Isolator über der Halbleiterschicht aufzutragen [9]. Aus diesem Grund wird die Bottom-Gate-Struktur bei der Herstellung von OFETs bevorzugt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.2.1.: links: Top-Gate-Struktur, rechts: Bottom-Gate-Struktur

Des Weiteren ist für die genaue Einordnung von OFETs noch die Lage der Schicht des organischen Halbleiters entscheidend. Liegen Source- und Drainelektrode unter der or- ganischen Halbleiterschicht, so handelt es sich um eine Bottom-Contact-Struktur, liegen die Elektroden über dem organischen Halbleiter, so wird die Bezeichnung Top-Contact benutzt (Abbildung 2.2.2). Die OFETs, die für die vorliegende Arbeit hergestellt wur- den, waren Bottom-Gate- und Bottom-Contact-Strukturen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.2.2.: links: Bottom-Contact-Struktur, rechts: Top-Contact-Struktur

Um zu verstehen wie Ladung in einem p-Kanal OFET fließt, betrachtet man das Ver- halten des organischen Feldeffekttransistors bei verschiedenen angelegten Potentialen. Wie in Abbildung 2.2.3 zu sehen ist, fließt bei UGS = 0 V keine Ladung, denn die nötige negative Einsatzspannung UT h für die Bildung eines Kanals aus Ladungsträgern wird nicht erreicht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.2.3.: Ausgangspotentiale: UGS = 0 V, UDS < 0 V

Sobald jedoch eine negative Spannung UGS die Gateelektrode negativ auflädt, bildet sich zwischen der Oxid- und Halbleiterschicht eine positive Gegenladung, in diesem Fall bestehend aus Majoritätsladungsträgern. Aus diesem Grund spricht man auch von Akku- mulation, im Gegensatz zur Inversion im MOSFET, bei der die Minoritätsladungsträger den leitenden Kanal bilden [11]. Diese positiven Ladungen können durch das Anlegen einer Spannung UDS so beeinflusst werden, dass sie vom höheren zum niedrigeren Poten- tial fließen. Ist UDS also negativ, so fließen die positiven Ladungsträger von der Source- zur Drainelektrode und verbinden so die Elektroden durch einen Stromfluss, wie im Bild 2.2.4, links dargestellt. Um deutlich zu machen, dass Drain- und Sourceelektrode leicht vertauschbar sind, muss nur die Spannung UDS umgekehrt werden. Die Potentiale haben nun ihre Vorzeichen gewechselt, deshalb fließt die Ladung in die andere Richtung, da im- mer noch gilt, dass sich die positiven Ladungsträger zum niedrigeren Potential bewegen, dies ist zu sehen auf der Abbildung 2.2.4, rechts.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.2.4.: links: UGS < 0 V, UDS < 0 V, rechts: UGS < 0 V, UDS > 0 V

Neben den unterschiedlichen Strukturen und physikalischen Abläufen in MOS- und OFETS ist zu beachten, dass die Formeln zur Berechnung der verschiedenen Kennvaria- blen (z.B. Ladungsträgerbeweglichkeit µ, Einsatzspannung UT h, das Ion/Ioff − Verhält- nis usw.) eines MOSFETs nur bedingt übertragbar auf OFETs sind. Die angepassten Gleichungen, welche unter anderem die Kanalabschnürung vernachlässigen, da dieser physikalische Effekt bei OFETs nicht auftritt, sind deshalb in Kapitel 5 verwendet wor- den, um die benötigten Daten zu extrahieren. Unter der Kanalabschnürung versteht man beim MOSFET den Effekt, dass die Ladungsträgerdichte zum drainseitigen Rand des Ladungsträgerkanals infolge einer großen Spannung UDS sehr stark abnimmt und noch vor der Drainelektrode null werden kann. Dies hat zur Folge, dass der Strom IDS ab einem bestimmten Wert UDS, auch als Sättigungsspannung UDS,satbezeichnet, nicht mehr nennenswert zunimmt, was anhand von Ausgangskennlinienfeldern nachvollzogen werden kann [10].

[...]

Ende der Leseprobe aus 51 Seiten

Details

Titel
Untersuchung der elektrischen Eigenschaften ausgewählter organischer Halbleiterstoffe zur Herstellung organischer Feldeffekttransistoren
Hochschule
Helmut-Schmidt-Universität - Universität der Bundeswehr Hamburg  (Fakultät für Elektrotechnik)
Note
1,7
Autor
Jahr
2012
Seiten
51
Katalognummer
V455650
ISBN (eBook)
9783668897274
ISBN (Buch)
9783668897281
Sprache
Deutsch
Schlagworte
OFED, Organische Feldeffekttransistoren, Elektronik, organische Halbleiter, Halbleiter
Arbeit zitieren
M. Sc. Lee Kirsten (Autor), 2012, Untersuchung der elektrischen Eigenschaften ausgewählter organischer Halbleiterstoffe zur Herstellung organischer Feldeffekttransistoren, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/455650

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