Effects of Polyimide Passivation Layers and polyvinylalcohol Passivation Layers for Organic Thin-Film Transistors(OTFTs)

In this paper, it was demonstrated that organic thin-film transistors (OTFTs) were fabricated with the organic passivation layer by vapor deposition polymerization (VDP) processing. In order to form polymeric film as a passivation layer, VDP process was also introduced instead of spin-coating process, where polymeric film was co-deposited by high-vacuum thermal evaporation from 6FDA and ODA followed by curing. In order to investigate by compared with different passivation layer, the other OTFTs is fabricated to passivation by Polyvinylalcohol using spincoating. We can see that two different ways of passivation layer affect electric characteristic of OTFTs. The initial electric characteristic of OTFTs before passivation such as field effect mobility, threshold voltage, and on-off current ratio are $0.24cm^2/Vs$, -3V, and $10^6$, respectively. Then after polyimide passivation layer, field effect mobility change from $0.24cm^2/Vs$ to $0.26cm^2/Vs$, threshold voltage from -3V to 1V and on-off current ratio from $10^6$ to $10^6$, respectively. In the case of polyvinylalcohol passivation, the initial electric characteristic of OTFTs before passivation such as field effect mobility, threshold voltage, and on-off current ratio are $0.13cm^2/Vs$, 0V, and $10^6$, respectively. Then after polyvinylalcohol passivation layer, field effect mobility changes from $0.13cm^2/Vs$ to $0.13cm^2/Vs$, threshold voltage from 0V to 2V, and on-off current ratio from $10^6$ to $10^5$, respectively.

폴리이미드 패시베이션과 폴리비닐알콜 패시베이션 레이어 성막이 고성능 유기박막 트렌지스터에 주는 영향

이 논문에서 무기 게이트 인슐레이터 위에 Polyimide 유기 점착층을 성형하여, 고성능의 유기 박막 트렌지스터(OTFT)소자를 제작한 후 450 nm 두께로 폴리이미드를 Vapor deposition polymerization (VDP)방법을 사용하여 패시베이션하였다. 이때 폴리이미드성막을 위해, 스핀코팅 방법 대신 VDP 방법 도입하였다. 이 폴리이미드 고분자막은 2,2 bis(3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA)와 4,4‘-oxydianiline(ODA)을 고진공에서 동시에 열증착 시킨 후, $170^{\circ}C$에서 2시간 열처리하여 고분자화 된 막을 형성하였다. 다른 종류의 유기 패시베이션 막이 소자에 주는 영향을 비교 분석하기 위해, 450 nm 두께로 스핀코팅법을 이용하여 폴리비닐알콜 패시베이션 막을 형성하였다. 이 두 가지 패시베이션 막 형성법이 소자의 문턱전압과, 전하이동도에 주는 영향을 전기적 특성을 통해 변화를 확실히 볼 수 있었다. 최초 유기 박막 트렌지스터의 전기적 특성은 문턱전압, 점멸비, 그리고 정공의 이동도는 각각, -3 V, 약 $10^6$ 그리고, $0.24cm^2$/Vs 이 측정되었고. 폴리이미드를 사용하여 패시베이션 후 특성이 각각 0 V, 약 $10^6$ 그리고, $0.26cm^2/Vs$, 폴리비닐알콜 패시베이션 경우는 특성이 각각, 문턱전압의 경우 0 V에서 +2 V로, 점멸비는 $10^6$에서 $10^5$으로 전계효과이동도는 $0.13cm^2/Vs$ 에서 $0.13cm^2/Vs$로 변화하였다.