Abstract
In manufacturing of solution-processed organic electronic devices, a spin coating method is frequently used, but which has a big problem. Solvent in a solution has a decisive effect such as physical and chemical damage for successive solution-based film deposition. Such a severe damage by solvent restricts for fabricating building blocks of multi-layered films from solutions. In this work, it will be shown that a proper combination of well-known solvents gives a chance to fabricate multi-layered film, also this new method was applied to make organic field effect transistor. Two types of bottom gate, bottom contact transistors were fabricated, one of which is fabricated by conventional single spin coating method, the other fabricated by double spin coating method. Compared with the electrical characteristics in a single spin coated transistor, the leakage current between source and gate electrode was decreased, ON state current was increased, and the extracted saturation mobility was multiplied more than 2.7 time for double spin coated transistors. It is suggested that the multiple coated gate dielectric structure is more desirable for high performance organic ferroelectric field effect transistors.
용액 공정 기반으로 유기 전자소자를 제작할 시, 회전 도포 방법을 이용하는데 이 방법의 단점 중의 하나는 후속 회전 도포할 때 용액 속의 용매에 의해 이미 제작된 유기 박막을 물리적 또는 화학적인 손상을 입힐 수 있다는 것이다. 이러한 문제들로 인해 후속적인 박막 제조에 사용될 수 있는 용매의 종류는 매우 제한적일 수 밖에 없다. 본 논문에서는 기존에 알려진 용매들의 적절한 조합으로 인해 다층 박막 제작이 가능함을 보이고, 이를 이용하여 용액 공정 기반 유기 트랜지스터를 제작하여 성능의 향상을 보일 것이다. 트랜지스터의 구조는 하부 게이트 하부 접촉 (bottom gate, bottom contact) 구조로 제작되었고 게이트 절연체는 강유전체 고분자로 제작되었는데 한 번의 회전 도포 방법과 두 번의 회전 도포 방법으로 동일 두께를 형성하여 두 트랜지스터를 제작, 드레인 전압에 따른 소스-드레인 전류를 비교하였다. 그 결과 소스-게이트 누설 전류 감소 효과가 있었고, ON 상태에서의 소스-드레인 전류의 상승효과도 관찰되었다. 전류-전압 그래프로부터 계산된 이동도는 약 2.7배 증가되었다. 그러므로 용액 공정 기반 전계효과 트랜지스터를 제작할 시, 게이트 절연체를 다층 구조로 제작하면 성능 향상에 이점이 많다는 것을 알 수 있었다.