TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Sauerstoffinduzierte Defektzustände in Thiophen-basierten organischen Feldeffekttransistoren

Kehrer, Lorenz A. (2013)
Sauerstoffinduzierte Defektzustände in Thiophen-basierten organischen Feldeffekttransistoren.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Diese Dissertation behandelt die Einflüsse von Sauerstoff, Wasser und optischer Bestrahlung auf Poly(3-hexylthiophen) (P3HT)-basierte organische Feldeffekttransistoren (OFETs) in Top-Gate Geometrie. Die Stabilitäten bzw. Bauteileigenschaften im Betrieb in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen werden charakterisieren. Es erfolgt eine Analyse der optischen, thermischen und elektronischen Eigenschaften der eingesetzten Organiken und der daraus resultierenden Bauteile. Des Weiteren werden auftretende Instabilitäten im Bauteilverhalten und damit verbundene Anforderungen an die äußeren Bedingungen vorgestellt und diskutiert. Hier wird sowohl gezeigt, dass Sauerstoff in die Bauteile eindiffundieren kann und Defektzustände in P3HT induziert, als auch unter welchen Bedingungen eine Besetzung dieser Defekte oder Ladungsträgerfallen erfolgen kann. Die Stabilität der Defekte wird offenbart und die Diffusion von Sauerstoff aus dem Bauteil heraus untersucht. Neben der Erzeugung und der Eliminierung der Falle wird aufgezeigt, wie die elektronische Entleerung der besetzten Fallen erfolgt. Am Ende dieser Dissertation werden die gefundenen Ergebnisse zu einem modellhaften Gesamtbild zusammengefügt und kritisch diskutiert.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2013
Autor(en): Kehrer, Lorenz A.
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Sauerstoffinduzierte Defektzustände in Thiophen-basierten organischen Feldeffekttransistoren
Sprache: Deutsch
Referenten: von Seggern, Prof. Dr. Heinz ; Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram
Publikationsjahr: Januar 2013
Datum der mündlichen Prüfung: 24 Januar 2013
URL / URN: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3274/
Kurzbeschreibung (Abstract):

Diese Dissertation behandelt die Einflüsse von Sauerstoff, Wasser und optischer Bestrahlung auf Poly(3-hexylthiophen) (P3HT)-basierte organische Feldeffekttransistoren (OFETs) in Top-Gate Geometrie. Die Stabilitäten bzw. Bauteileigenschaften im Betrieb in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen werden charakterisieren. Es erfolgt eine Analyse der optischen, thermischen und elektronischen Eigenschaften der eingesetzten Organiken und der daraus resultierenden Bauteile. Des Weiteren werden auftretende Instabilitäten im Bauteilverhalten und damit verbundene Anforderungen an die äußeren Bedingungen vorgestellt und diskutiert. Hier wird sowohl gezeigt, dass Sauerstoff in die Bauteile eindiffundieren kann und Defektzustände in P3HT induziert, als auch unter welchen Bedingungen eine Besetzung dieser Defekte oder Ladungsträgerfallen erfolgen kann. Die Stabilität der Defekte wird offenbart und die Diffusion von Sauerstoff aus dem Bauteil heraus untersucht. Neben der Erzeugung und der Eliminierung der Falle wird aufgezeigt, wie die elektronische Entleerung der besetzten Fallen erfolgt. Am Ende dieser Dissertation werden die gefundenen Ergebnisse zu einem modellhaften Gesamtbild zusammengefügt und kritisch diskutiert.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

This thesis is discussing the properties of oxygen related defect states in poly(3-hexylthiophene) (P3HT) based organic field-effect transistors (OFET). These defect states can be crucial for logic elements, where the OFETs are held in the off-state, thus under depletion, for a long time. By illuminating depleted p-type top-gate P3HT field-effect transistors with visible light a substantial shift of the threshold-voltage and an large increase in the off-current have been observed. Both phenomena, the threshold-voltage shift and the increase of the off-current, require the presence of oxygen and are persistent for days at room temperature. The effect is explained by the formation of a charge-transfer-complex (CTC) of P3HT and oxygen known from literature to act as an electron trap. Here, the temporal and thermal stabilities of the trapping and detrapping of photo-generated charge carriers from such traps and the change of trapping sites by diffusion of oxygen into or out of the P3HT layer are investigated. A model will be created to describe the processes mathematically and the interplay of all processes will be shown in the conclusion.

Englisch
Freie Schlagworte: Sauerstoff, Defektzustand, Falle, Fallenzustand, Organik, organische Halbleiter, Halbleiter, Polymere, organische Elektronik, Feldeffekttransistor, Poly(3-hexylthiophen), Thiophen, P3HT, OFET, PMMA
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
Oxygen, defect state, trap, trap state, organic, organic semiconductor, semiconductor, polymer, organic electronics, field-effect transistor, Poly(3-hexylthiophene), Thiophene, P3HT, OFET, PMMAEnglisch
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-32740
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Elektronische Materialeigenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
Hinterlegungsdatum: 18 Mär 2013 16:27
Letzte Änderung: 21 Mär 2013 10:04
PPN:
Referenten: von Seggern, Prof. Dr. Heinz ; Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 24 Januar 2013
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
Oxygen, defect state, trap, trap state, organic, organic semiconductor, semiconductor, polymer, organic electronics, field-effect transistor, Poly(3-hexylthiophene), Thiophene, P3HT, OFET, PMMAEnglisch
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Frage zum Eintrag Frage zum Eintrag

Optionen (nur für Redakteure)
Redaktionelle Details anzeigen Redaktionelle Details anzeigen