Accumulation and depletion layer thicknesses in organic field effect transistors
本文提出了一种简单而有效的方法来确定有机场效应晶体管中积累层和耗尽层的厚度以及注入载流子的分布曲线。在薄膜晶体管中的有机半导体的电导率是在原位和连续地测量的，具有底部接触配置，作为膜厚度的函数，在各种栅极电压。使用该方法，并五苯的积累层和耗尽层的厚度被确定为0.9nm（VG=-15V）和5 nm（VG=15 V）。
2003-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Progress in organic single-crystal field-effect transistors
对有机薄膜晶体管的研究往往集中在器件性能的改进上，但对这些器件的最终极限、导致其局限性的微观物理机制以及更普遍的有机半导体的固有输运特性知之甚少。这些课题目前正在通过研究有机晶体管中的传输实现使用前所未有的化学纯度和结构质量的分子单晶进行调查。这些研究正在阐明有机半导体和相应器件物理学的详细微观方面，并且还导致了这些材料中载流子迁移率的不可预见的高值。在这里，我们讨论了这一领域的发展，并提出了一个简短的展望，未来的目标，现在已经进入实验范围。
2013-02-14 cond-mat.mtrl-sci
High-performance $n$-type organic field-effect transistors with ionic liquid gates
采用离子液体栅和N，N $^"$ -双（正烷基）-（1，7和1，6）-二氰基-3，4：9，10-双（二甲酰亚胺）单晶研制了高性能的$n$型有机场效应晶体管。传输测量表明，这些设备可重复地在环境气氛中操作，可以忽略不计的栅极阈值电压和迁移率值高达5.0厘米$^2$ /Vs。这些迁移率值基本上是相同的，在没有离子液体的相同设备中测量，使用真空或空气作为栅极电介质。我们的研究结果表明，离子液体和$n$型有机半导体接口是适合实现高品质的$n$型有机晶体管工作在小的栅极电压，而不牺牲电子迁移率。
2010-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Single crystal field-effect transistors based on an organic selenium-containing semiconductor
我们报道了基于二苯基苯并二硒（DPh-BDSe）的单晶场效应晶体管（FET）的制备和表征。这些有机场效应晶体管（OFFET）用作p沟道累积模式器件。在室温下，对于最好的器件，阈值电压小于-7V，并且载流子迁移率几乎与栅极偏压无关，范围从1 cm 2/Vs到1.5 cm 2/Vs，取决于源漏偏压。通过冷却到室温以下，迁移率略有增加，并且在280 K以下降低。
2004-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Hall effect of quasi-hole gas in organic single-crystal transistors
霍尔效应是在有机场效应晶体管中检测到的，使用适当形状的红荧烯（C42 H28）单晶。结果表明，霍尔系数的倒数为正，接近于空穴积累时的电场感应电荷量。正常霍尔效应的存在意味着表面电荷的电磁特性不是跳跃载流子的，而是类似于二维空穴-气体系统的。
2005-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Transparent and flexible field-effect transistors and mem-transistors with electroactive layers of solution-processed organic polyradicals
溶液处理聚合物是有机电子的核心。多自由基（每个重复单元含有不成对自旋的聚合物）是其p共轭半导体对应物的独特替代品。多自由基的独特之处在于位于其重复单元处的可调电荷状态，这使得能够实现电可切换的电荷传输机制。巨大的努力集中在多自由基忆阻器和电池上。尽管最近在掺杂方面取得了进展，但尚未报道多自由基场效应晶体管（PR-FET）。在这里，我们表明，垂直架构，与漏极-源极接触的有源层的强烈相关的6-oxoverdazyl polyradical，导致开/关比高于10+3的p型PR-FET。空穴注入通过在多自由基-电极界面处的可调电荷状态经由接触掺杂发生。还报道了透明且柔性的PR-FET。PR-FET优于现有的有机FET，因为它们将忆阻器和晶体管功能结合在一个忆阻器晶体管器件中，为有机电子器件的电路简化提供了独特的潜力。
2019-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interaction of solid organic acids with carbon nanotube field effect transistors
采用一系列固体有机酸对碳纳米管进行p型掺杂。掺杂的程度被证明是依赖于酸的pKa值。高度氟化的羧酸和磺酸在改变阈值电压和使碳纳米管场效应晶体管更像p型器件方面非常有效。较弱的酸如膦酸或异羟肟酸的效果较小。掺杂的设备是伴随着在传输特性的滞后的减少。溶液中掺杂在标准制造工艺中幸存下来，并使p掺杂碳纳米管场效应晶体管具有良好的传输特性。
2007-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Low-voltage organic transistors and inverters with ultra-thin fluoropolymer gate dielectric
我们报告了在电压<1-2 V下操作的无陷阱和电稳定的有机场效应晶体管（OFFET）和逆变器的简单制造，这是通过有机半导体和超薄（<20 nm）和高度绝缘的单层含氟聚合物栅极电介质（Cytop）之间的几乎无陷阱的界面实现的。以PTCDI-C_（13）（N，N ′-ditridecylperylene-3，4，9，10-tetracarboxylicdiimide）为半导体的OFET具有以下特性：阈值电压很低（0.2V），起始电压为0 V，亚阈值电压摆幅很陡（0.1- 0.2V/decade），无迟滞现象，对栅压应力具有很好的稳定性。令人欣慰的是，这种小的OFET的工作电压可以实现与本研究中采用的相对简单的处理技术。
2009-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Optical probing of charge traps in organic field-effect transistors
该研究利用聚焦激光照明对有机场效应晶体管中的电荷陷阱进行空间分辨光学探测，观察到开启电压的局部偏移并证实了负电荷捕获，为陷阱分布映射及相关器件优化提供了新方法。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Distribution of Localized States from Fine Analysis of Electron Spin Resonance Spectra in Organic Transistors
我们开发了一种新的方法来获得分布的捕获载流子在其本地化程度的有机晶体管，在足够低的温度下，所有的载流子本地化的电子自旋共振谱的精细分析的基础上。为了将该方法应用于并五苯薄膜晶体管，我们通过连续波饱和实验证明了所有载流子在低于50 K时都是局域的。我们分析了在20 K下的光谱，发现陷阱的主要群体包括具有波函数跨越约1.5和5个分子的局域态和连续分布的状态与空间范围在6和20个分子之间。
2011-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Controlling charge injection in organic field-effect transistors using self-assembled monolayers
我们研究了底部接触聚（3-hexylthiophene）（P3 HT）场效应晶体管中的金属/有机半导体界面的电荷注入，Au源极和漏极在活性聚合物沉积之前通过自组装单分子层（SAMs）修饰。通过使用SAM来设计有效的Au功函数，我们显着地影响电荷注入过程。我们系统地研究了接触电阻率和固有沟道迁移率，并表明，化学增加注入电极功函数显着提高空穴注入相对于未经处理的Au电极。
2006-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Nonexponetial relaxation of photoinduced conductance in organic field effect transistor
本文详细研究了以聚（3-己基噻吩）为有源层的有机金属-绝缘体-半导体场效应晶体管中光致过剩载流子的缓慢弛豫过程。弛豫过程不能用导致简单或拉伸指数衰减行为的过程来物理解释。基于串行弛豫动力学由于一个层次的系统与光生的负电荷和正电荷的空间分离的模型被用来解释的结果。为了解释所观察到的趋势，该模型被进一步修改，通过引入一个栅极电压依赖的库仑分布所表现出的捕获负电荷。
2003-09-12 cond-mat.mtrl-sci
The Effect of Carbon Nanotube/Organic Semiconductor Interfacial Area on the Performance of Organic Transistors
我们发现，并五苯晶体管的性能可以显着提高，通过最大限度地提高单壁碳纳米管（SWCNT）/并五苯的界面面积。通过将不同密度（0-30 μm）的短单壁碳纳米管锚定到Pd电极来改变界面面积。与具有零SWCNT的器件相比，对于低、中和高SWCNT密度，平均迁移率分别增加三倍、六倍和九倍。随着单壁碳纳米管密度的增加，电流通断比和导通电流分别增加了40倍和20倍。我们解释了使用降低的单壁碳纳米管/并五苯界面的势垒高度的改善的器件性能。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the interface polaron formation in organic field-effect transistors
本文研究了高$κ$栅压有机单晶场效应晶体管中低密度载流子态的模型。研究了有机材料中与分子间振动耦合的载流子与极性电介质界面处诱导的长程相互作用之间的相互作用。这种相互作用是负责稳定的极化状态与内部结构延伸的几个晶格位点，在低得多的耦合强度比预期的极性相互作用单独。这种效应可以在高- $κ$有机FET中引起极化子自陷，而不会引起载流子界面相互作用的非物理大值。
2010-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Interface Dipole : Effects on Threshold Voltage and Mobility for both Amorphous and Poly-crystalline Organic Field Effect Transistors
详细比较了偶极分子自组装单层膜（SAM）对非晶和多晶有机半导体有机场效应晶体管（OFET）阈值电压和载流子迁移率的影响。我们表明，在SAM的阈值电压和偶极诱导的电荷之间的相同的关系持有时，这两种类型的设备被制造在严格相同的基底基板。载流子迁移率对于非晶OFET几乎是恒定的，不受SAM中偶极子的影响，而对于多晶OFET（并五苯），载流子迁移率的大的变化与有机膜结构（主要是晶粒尺寸）的变化有关。
2014-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Miniature Organic Transistors With Carbon Nanotubes as Quasi-One Dimensional Electrodes
随着电子器件的尺寸接近分子的尺寸，接触电极的尺寸、几何形状和化学成分在器件功能中发挥着越来越重要的作用。单壁碳纳米管（SWNT）可以作为准一维（1D）电极用于构建分子尺度宽度（~ 2nm）和沟道长度（1-3 nm）的有机场效应晶体管（FET）。由于准1D电极几何形状的一个重要特征是有利的栅极静电，其允许超短有机通道的有效切换。这为长度仅为几个分子的有机晶体管提供了数量级的室温电导调制，其开关特性优于具有光刻图案化金属电极的类似器件。利用纳米管，可以利用共价碳-碳键来形成与分子材料的接触。碳纳米管电极独特的几何、物理和化学性质可能会导致各种有趣的分子器件。
2004-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Electro-optic measurement of carrier mobility in an organic thin-film transistor
我们已经使用的电光技术来测量的位置依赖的红外吸收的空穴注入到一个薄的晶体的有机半导体，6，13-双（三异丙基甲硅烷基乙炔基）并五苯纳入场效应晶体管。通过向栅极或漏极施加可变频率的方波电压，可以测量电荷在表面上积累所需的时间，从而确定它们的迁移率。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Organic film thickness influence on the bias stress instability in Sexithiophene Field Effect Transistors
本文研究了六噻吩（T6）场效应晶体管（FET）中偏置应力现象的动力学。在Si/SiO_2衬底上用真空淀积法制备了厚度为10 ~ 130 nm的T_6 FET。T6薄膜结构分析后，通过X射线衍射和FET的电气调查侧重于载流子迁移率的评估，偏置应力不稳定性参数已估计和讨论的背景下，现有的模型。通过增加膜厚度，应力参数和有机层的结构性质之间的明确的相关性已被突出。相反，迁移率值几乎与厚度无关。
2009-04-15 cond-mat.mtrl-sci
An Improved Process for Fabricating High-Mobility Organic Molecular Crystal Field-Effect Transistors
在本文中，我们提出了一种改进的方法，用于生产弹性体晶体管邮票和高迁移率的有机场效应晶体管（FET）的半导体并苯分子晶体的基础上。特别地，我们已经消除了使用硅烷化的Si晶片来固化印模以及处理易碎的微米厚度的聚二甲基硅氧烷（PDMS）绝缘膜并将其无气泡地层压在PDMS晶体管印模上的需要。我们发现，尽管改变了设计，更粗糙的PDMS表面，以及在空气中对器件进行层压和测量，我们仍然实现了10 cm^2/Vs量级的电迁移率，与有机FET的当前技术水平相当。我们的器件显示空穴导电，阈值电压为-9V，对应的陷阱密度为1.4 x 10^10 cm^-2。
2007-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Concentration-dependent mobility in organic field-effect transistors probed by infrared spectromicroscopy of the charge density profile
我们表明，红外成像的电荷密度分布在有机场效应晶体管（FET）可以探测传输特性，这是难以访问的传统的接触式测量。具体而言，我们进行实验和建模的聚（3-己基噻吩）（P3 HT）FET中的电荷注入的栅极绝缘体的电阻相对较低的影响的红外光谱。我们的结论是，P3 HT的迁移率具有幂律密度依赖性，这是一致的激活输运在无序诱导的态密度的尾巴。
2007-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Nanotransfer Printing of Organic and Carbon Nanotube Thin-Film Transistors on Plastic Substrates
已开发出一种用于将有机电子设备的所有组件高分辨率转移到塑料基板上的印刷工艺，并针对并五苯（Pn）、聚（3-己基噻吩）和碳纳米管（CNT）薄膜晶体管（TFT）进行了演示。纳米转移印刷工艺允许制造整个装置，而不将任何组件暴露于不相容的工艺，并且减少了对转移或装置基底的特殊化学制备的需要。塑料基板上的器件包括饱和场效应迁移率为0.09 cm^2（Vs）^-1、开/关比约为10^4的Pn TFT和显示双极性行为且无滞后的CNT TFT。
2005-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Electric field induced charge injection or exhaustion in organic thin film transistor
有机半导体的电导率是在不同的栅极电压下，以薄膜厚度的函数{ \it in-situ}和底部接触配置连续测量的。耗尽层厚度可以直接确定为电流开始流动的阈值厚度的偏移。{ \it in-situ}和连续测量还可以定性地确定累积层厚度以及注入载流子的分布函数。累积层厚度是几个单层，并且它不取决于栅极电压，而是取决于化学物种。
2004-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear charge injection in organic field-effect transistors
研究了一系列具有Cr、Cu和Au源/漏电极的聚（3-己基噻吩）有机场效应晶体管在较宽温度范围内的输运性质。从电导对沟道长度的依赖关系中提取注入接触的电流-电压特性。在合理的参数下，跳跃注入到无序密度的局域态的模型，重点是主注入事件，同意在很宽的温度和栅电压范围内的数据的场和温度依赖性。
2004-10-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Analytical determination of the reach-through breakdown voltage of bipolar transistors, asymmetric thyristors and Punch Through-IGBTs
本文首次推导出了双极晶体管、非对称晶闸管、穿通型IGBT等类似结构器件击穿电压的解析公式。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin Organic Transistors on Oxide Surfaces
近年来，薄膜有机场效应晶体管（OFFET）已开始被认为是用于有源矩阵平板显示器和其它大面积电子应用中的氢化非晶硅薄膜晶体管（a-Si：H TFT）的可能替代物。低温加工性、低成本制造和与任意基底的兼容性是OFFEX的一些有前途的优点。在众多可用的有机材料中，并五苯尤其是当前薄膜OFET架构中使用的主要候选材料之一-这是因为其出色的电气特性和对大气氧气的耐受性。在最近的文献中，并五苯的传输特性，以及晶体管的性能，已经从衬底处理，并五苯蒸发速率和衬底温度，电极化学性质和通道几何形状的角度进行了分析。结果表明，在并五苯/电介质界面的第一有机单层（S）的形态，晶体结构和分子有序的载流子输运现象的基本决定因素。为了进一步研究这些界面效应，我们已经建立了一个模型的有机场效应晶体管，它基本上是由一个氧化物基板上的并五苯单层。四探针和两个探针运输测量作为温度和领域的函数将与结构近场观测。实验结果表明，一个简单的二维模型，在氧化物界面处的自由和捕获的载流子之间的平衡决定OFET的特性和性能。
2004-08-27 cond-mat.mtrl-sci
The trap DOS in small molecule organic semiconductors: A quantitative comparison of thin-film transistors with single crystals
我们表明，这是可能达到的最终目标之一的有机电子学：生产的陷阱密度低的大部分单晶体的有机场效应晶体管。我们研究了小分子有机半导体的带隙（陷阱DOS）中的局域态的光谱密度，这些局域态来自于有机场效应晶体管的电学特性或空间电荷限制电流测量。这是通过比较来自大量样品的数据来完成的，所述样品包括薄膜晶体管（TFT）、单晶场效应晶体管（SC-FET）和体样品。所有数据的汇编强烈地表明，与晶界相关的结构缺陷是用真空蒸发并五苯制成的TFT中的“快速”空穴陷阱的主要原因。对于用红荧烯等小分子半导体制成的高性能晶体管，必须减少由吸附在栅极电介质表面上的水引起的偶极无序。在具有非常低的陷阱密度的样品中，我们有时观察到陷阱DOS的急剧增加非常接近（<0.15 eV）迁移率边缘，具有10-20 meV的特征斜率。它是讨论到什么程度的带加宽由于热波动的分子间转移积分反映在这个陡峭的增加陷阱DOS。此外，我们表明，陷阱DOS在TFT的小分子半导体的陷阱DOS在氢化非晶硅非常相似，即使多晶薄膜的小分子与范德华型相互作用的一方面相比，与共价键合的非晶硅在另一方面。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Effects of polarized organosilane self-assembled monolayers on organic single-crystal field-effect transistors
用四探针技术测量了并五苯和红荧烯单晶在极化和非极化分子单层上的表面电导率，并施加垂直电场。的自组装单层（SAM）的极化转移的阈值栅极电压，同时保持一个非常低的亚阈值摆幅的单晶器件（0.11 V/十倍）。排除寄生接触和晶界的影响后，结果表明SAM在有机单晶表面诱导的纳米级电荷注入高达~10^12 cm^-2。
2004-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Microstructured tunable two dimensional potential modulation in organic heterostructure field effect transistors
本文利用六噻吩（T6）/N，N-双（正辛基）-二氰基苝酰亚胺（PDI-8 CN 2）异质结场效应晶体管中由于界面处的特殊微结构引起的电势的二维调制来解释六噻吩（T6）/ N，N-双（正辛基）-二氰基苝酰亚胺（PDI-8 CN 2）异质结场效应晶体管中所经历的负极化效应（NTC）。NTC效应已经在隧道器件中得到应用，如隧道二极管、共振隧穿场效应晶体管（RT-FET）、共振隧穿双势垒器件等。在栅极调制掺杂场效应晶体管中，相反，在电荷传输方向上的周期性势垒被用来解释负介电常数（NDR）。由于在T6 / PDI-8 CN2异质结场效应晶体管的NTC效应是无关的半导体层的顺序，因为调制的传输特性是深受半导体层的岛尺寸的影响，我们认为，NTC效应的起源驻留在实现一个特定的微观结构的异质结构中的电荷传输平面。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Band-Like Electron Transport in Organic Transistors and Implication of the Molecular Structure for Performance Optimization
基于p沟道分子半导体的单晶有机场效应晶体管（OFFET）导致了载流子迁移率的突破和带状输运的观察。这些结果代表了我们追求最终OFET性能的极限。然而，带状传输还没有报道的n沟道OFFEs和p沟道晶体管，它是不明白为什么它只发生在某些分子材料。本文报道了基于PDIF-CN_2单晶的n沟道OFV的类带电子输运。与不同的栅极的器件-真空，Cytop，PMMA -进行了比较，我们发现，那些具有较大的介电常数的性能被抑制。这种现象与p-沟道OFPs中观察到的空穴相似，然而，抑制的幅度较小，这种效应可以通过半导体分子结构和晶体堆积来合理化。我们的研究结果的定量分析，以及不同的高品质p沟道晶体管的结果，表明半导体分子极化率和晶体中的电荷传输层的结构之间的相互作用的重要性，作为一个关键因素，使带状运输。基于这些考虑，我们提出了前所未有的结构-性能关系，用于高迁移率有机晶体管的性能优化。
2012-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Frequency-dependent complex conductivity of an organic thin-film transistor
我们测量了并五苯薄膜晶体管（TFT）在50 Hz < omega/2 pi < 20 kHz频率下的源/漏电极和栅电极之间的复阻抗。将TFT建模为分布式RC网络（RC传输线），我们发现数据不能由仅包括真实的、与频率无关的薄层电导率的模型来解释。相反，我们使用RC传输线模型来提取并五苯膜的频率依赖性复薄层电导率σ（ω）= σ ′（ω）+j σ ″（ω）。在高频率下，sigma（Ω）随频率增加，sigma '（Ω）和sigma”（Ω）在幅度上变得相似，并且开/关比显著减小。
2009-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Organic Electronics Picks Up the Pace: Mask-Less, Solution Processed Organic Transistors Operating at 160 MHz
有机印刷电子产品已经证明了其作为医疗保健、娱乐、能源和分布式智能物体相关应用的重要推动者的潜力。利用基于溶液和直接写入的生产方案的可能性进一步提高了这种技术所提供的好处，促进了廉价、舒适、生物相容的电子应用的实现。在这项工作中所示的结果挑战了广泛的假设，这类电子设备是降级到低频操作，由于有限的材料的电荷迁移率和低空间分辨率可实现与传统的印刷技术。在这里，它表明，溶液处理和直接写入的有机场效应晶体管可以仔细设计和制造，以实现160 MHz的最大跃迁频率，解锁的操作范围，是不可用的有机物之前。这种范围被认为仅可通过更多性能类别的半导体材料和/或更昂贵的制造方案来实现。目前的成就开辟了一条路线的成本和能源效率的灵活和舒适的电子与无线通信能力的可制造性。
2020-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Free form three dimensional integrated circuits and wearables on a thread using organic eutectogel gated electrochemical transistors
现有的柔性电子器件是平面的、不透气的并且容易损坏。在这项工作中，作者介绍了一种新的范式的自由形式的三维集成电路组装在一个单一的纺织线程的最终灵活性。晶体管被组装为线上的菊花链，并利用深共熔溶剂凝胶或共熔凝胶作为用于选通有机电化学晶体管的非易失性、透气性和可修复的电介质。共晶凝胶提供稳定的晶体管性能而无需封装，对皮肤是透气的，并且使有机共晶凝胶门控电化学晶体管（OEGET）成为可穿戴电子产品的有希望的候选者。复杂的模拟集成电路，如单级和多级放大器，可以在一个单一的线程上实现，它可以弯曲出真正的三维灵活性的拉伸平面。还提出了一种基于全线程的可穿戴设备，其使用基于线程的应变传感器和基于线程的集成电路来进行眼睛运动和呼吸监测。
2023-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cs.SY
Recent Advances on π-Conjugated Polymers as Active Elements in High Performance Organic Field-Effect Transistors
作为高性能有机半导体材料，π-共轭聚合物因其价格低廉、溶液可加工性、机械柔性和光电性能可调等优点而备受关注。在过去的几十年里，聚合物基的p型、n型甚至双极型有机氟化合物的研究取得了很大的进展。通过化学修饰和取向优化，许多共轭聚合物显示出优异的迁移率，有的在OFFE 3中的迁移率甚至大于10 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），这使得它们在有机电子器件中具有很好的应用前景。本文从分子设计和组装策略两个方面综述了近年来用于OFFERS的高性能聚合物的研究进展。最后，对共轭聚合物的设计和发展提出了挑战和展望。
2021-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Analytical Model for Gaussian Disorder Traps in Organic Thin-Film Transistor
针对有机半导体中高斯无序陷阱问题，提出结合 Miller-Abrahams 速率与 Fermi-Dirac 统计的解析俘获/去俘获模型，并经 DPP-DTT 薄膜晶体管 TCAD 仿真验证。
2021-06-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dynamics of Charge Flow in the Channel of a Thin-Film Field-Effect Transistor
薄膜场效应晶体管的沟道中的局部电导率与由局部栅极电压引起的电荷密度成比例。我们展示了如何确定的频率和位置的依赖性的情况下，在沟道中的“零施加电流”：零漏极-源极电压与电荷引起的方波电压施加到栅极，假设恒定的迁移率和可忽略的接触阻抗。在沟道中心的感应电荷的频率依赖性的近似表达式可以方便地用于确定电荷迁移率。配合的电光测量的有机晶体管中的感应电荷被用作例子。
2012-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Current saturation and Coulomb interactions in organic single-crystal transistors
实验研究了红荧烯单晶场效应晶体管（FET）在高载流子密度区（n ~ 0.1载流子/分子）的电子输运。在这种情况下，我们发现电流并不随载流子密度线性增加，而是趋于饱和。同时，输运活化能随着n的增加而意外地增加。我们进行了理论分析方面的相互作用Frohlich极化子，定量占我们的实验观察的一个定义良好的微观模型。这项工作对于我们理解有机场效应晶体管的电子输运具有特别重要的意义。
2008-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical Evaluation of Organic Thin-Film Transistor Models
薄膜晶体管（TFT）代表用于确定材料的电荷载流子迁移率的广泛使用的工具。迁移率和其他晶体管参数（如接触电阻）通常从电气特性中提取。然而，对这种提取的参数的信任是有限的，因为它们的值取决于提取技术和基础晶体管模型。我们提出了一种技术，以建立一个选定的模型是否足以代表晶体管的操作。这种两步技术分析了一系列具有不同沟道长度的TFT的电测量。第一步通过将完整的输出和传输特性拟合到晶体管模型来提取每个单独晶体管的参数。第二步检查所提取的参数的信道长度依赖性是否与模型一致。我们证明了不同的有机TFT的半导体，接触，和几何形状不同的技术的优点。独立的晶体管设置，我们的技术一贯表明，国家的最先进的晶体管模型无法重现正确的通道长度的依赖性。我们的技术表明，当代晶体管模型需要改进的电荷载流子密度的迁移率和/或在晶体管沟道中的未补偿的电荷的考虑方面。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Very low bias stress in n-type organic single crystal transistors
本文采用带有Cytop栅介质的PDIF-CN 2单晶器件，研究了n沟道有机场效应晶体管（OFFET）在真空和常压下的偏置应力效应。我们发现，偏置应力的量是非常小的相比，所有（p沟道）OFFERS在文献中报道。通过向栅极施加80 V的电压对PDIF-CN 2器件施加应力长达一周，导致源漏电流在真空下仅降低约1%，在空气中降低约10%。器件的这种显著稳定性导致了特征时间常数，通过用拉伸指数拟合数据来提取--在空气中为τ~ 2 \cdot 10 ^9 s，在真空中为τ~ 5 \cdot 10 ^9 s--比之前报道的p沟道OFFEs的最佳值大约大了两个数量级。
2012-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Flexible complementary logic circuit built from two identical organic electrochemical transistors
以共轭聚合物为活性材料的有机电化学晶体管（OECT）是有机生物电子器件的基本单元。增加的功能，如低功耗，可以通过构建具有两个或更多个OECT的互补电路来实现。互补电路通常结合p型和n型晶体管以降低功耗。虽然p型OECT是容易获得的，但n型OECT不太常见，这主要是由于n型有源沟道材料在水性电解质中的稳定性差。此外，基于OECT的互补电路需要在p型和n型材料中良好匹配的传输特性。这里，在两个晶体管中使用具有聚苯胺（PANI）作为沟道材料的一对OECT来制作互补电路。选择PANI是由于其独特的行为，当用作OECT中的有源沟道时，其表现出电流与栅极电压的峰值。基于聚苯胺的电路被示出具有良好的性能，增益为~ 7，并且可以被转移到柔性生物相容性壳聚糖基板上，在水性电解质中具有示范操作。这项研究扩展了共轭聚合物为基础的OECTs的能力。
2020-06-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Two-dimensional Quasi-Freestanding Molecular Crystals for High-Performance Organic Field-Effect Transistors
二维原子晶体由于其令人兴奋的物理和器件应用，近年来得到了广泛的研究。然而，具有可扩展加工性和竞争性器件性能的分子对应物仍然具有挑战性。在这里，我们证明了高质量的少层二辛基苯并噻吩并苯并噻吩分子晶体可以通过范德华外延生长在石墨烯或氮化硼衬底上，具有精确控制的厚度下降到单层，大面积单晶，低工艺温度和图案化能力。晶体层是原子级光滑的，并且由于弱的范德华相互作用而与衬底有效地解耦，从而为高性能有机晶体管提供原始界面。结果，氮化硼上的单层二辛基苯并噻吩并苯并噻吩分子晶体场效应晶体管显示出高达10 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）的创纪录的高载流子迁移率和在1V左右的积极缩放的饱和电压。我们的工作揭示了一类令人兴奋的新的二维分子材料的电子和光电应用。
2014-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Is thermal annealing a viable alternative for crystallization in triethylsilylethynyl anthradithiophene organic transistors?
三乙基甲硅烷基乙炔基蒽并噻吩（TESADT）具有相当大的前景，有机晶体管的应用，由于高的电迁移率获得的沉积后结晶使用溶剂蒸气退火。我们已经研究了热退火作为TESADT薄膜沉积后结晶的替代途径。热退火最初似乎有希望，产生mm尺寸的晶畴，但获得差的电性能，这归因于在退火过程中裂纹形成和潜在的结构转变的组合。我们还发现，照明有一个显着的积极影响结晶，可能是由于在退火过程中的分子迁移率的光诱导增强。这表明进一步研究溶剂暴露，热，基板表面特性，特别是光暴露如何影响TESADT的有序动力学是必要的。
2014-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Light-induced switching in the back-gated organic transistors with built-in conduction channel
报道了在具有内建导电沟道的背栅型有机场效应晶体管（OFFET）中观察到的光诱导电导开关。在所研究的器件中，由于红荧烯表面的自敏化光氧化，形成了内建通道。在黑暗中，背栅控制电荷从金属触点注入到内置沟道中：高电流ON状态对应于零或负背栅电压;低电流OFF状态对应于阻挡肖特基触点的正背栅电压。用短光脉冲照射处于OFF状态的OFET将装置切换到在黑暗中持续数天的ON状态。关断状态可以通过使背栅电压循环来恢复。观察到的效果可以解释为屏蔽的背栅电场的有机半导体体中的光生电荷。
2004-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Infrared Imaging of the Nanometer-Thick Accumulation Layer in Organic Field-Effect Transistors
我们报告了基于聚（3-己基噻吩）的FET器件中纳米厚积累层中的电子激发的红外（IR）光谱显微镜。IR数据使我们能够探索电荷注入景观，并揭示了在定义相关的长度尺度的栅极绝缘体的关键作用。这项工作表明了独特的潜力，红外光谱的调查发生在FET器件的半导体绝缘体界面的纳米级的物理现象。
2006-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Doped Polyaniline: A Possible Anode for Organic Electronics
基于聚合物的可印刷有机薄膜晶体管（OTFT）是基于非晶硅的薄膜晶体管的可行的低成本替代物，并且具有重量轻和柔性的优点。本文报道了掺杂聚苯胺作为阳极在有机发光器件中的空穴注入特性。从这些结果中，我们得出结论，空穴掺杂的聚苯胺层可以用作聚合物OTFT的低接触电阻源极和漏极电极材料。
2013-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Improved Performance of Organic Light-Emitting Transistors Enabled by Polyurethane Gate Dielectric
该研究提出用聚氨酯栅介质替代PMMA来减少陷阱、提升有机发光晶体管性能，并建立模型解释夹断电压异常，为低偏压商用OLETs提供可行路径。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fully 3D-Printed Organic Electrochemical Transistors
有机电化学晶体管（OECT）目前正在研究各种应用，从传感器到逻辑和神经形态硬件。制造过程必须与灵活和可扩展的数字技术兼容，以满足这种广泛的应用。在这里，我们报告了一种直接写入添加剂工艺来制造完全3D打印的OECTs。我们开发了3D打印导电，半导体，绝缘和电解质油墨来实现这一目标。在耗尽模式下工作的3D打印OECTs可以在薄而柔性的基板上制造，从而获得高的机械和环境稳定性。我们还为OECT基板开发了一种可3D打印的纳米纤维素配方，展示了完全3D打印电子设备的首批示例之一。良好的多巴胺生物感测能力（在没有金属栅电极的情况下，检测极限低至6 μ M）和长期（~1小时）突触响应强调了本发明的OECT制造策略适合于需要快速设计改变和数字化使能的直接写入技术的各种应用。
2022-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Achieving Bright Organic Light Emitting Field Effect Transistors with Sustained Efficiency through Hybrid Contact Design
针对双层有机发光场效应晶体管电荷传输不平衡导致高亮度下效率滚降的问题，提出透明有机/无机混合接触设计，经数值模拟验证可在宽亮度、电流密度范围维持稳定外量子效率，为有机电子领域提供理想发光器件方案。
2023-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Bio-inspired adaptive sensing through electropolymerization of organic electrochemical transistors
有机电化学晶体管是通过其固有的离子-电子耦合与生物介质相互作用的关键技术。在本文中，我们将展示如何通过电聚合技术在微加工后对这种耦合进行微调。该策略利用了自适应感测的概念，其中阻抗和阻抗都是可调的，并且可以按需修改以匹配不同的感测要求。通过拉曼光谱，原子力显微镜和扫描电子显微镜的材料研究表明，电聚合可以导致PEDOT微畴组织的精细控制，这直接影响OECTs的离子电子性能。我们进一步强调如何体积电容和有效迁移率的PEDOT：PSS的影响明显的OECTs的介电常数和阻抗。与标准旋涂OECT相比，该方法显示出将可调性提高150%，同时将其可变性降低60%。最后，我们展示了该技术如何影响电压尖峰速率硬件classificationwith直接利益的生物信号分选应用。
2021-08-30 cond-mat.mtrl-sci eess.SP
Why accumulation mode organic electrochemical transistors turn off much faster than they turn on
本研究通过工况光学显微镜揭示了积累模式OECTs关断快于开启的机制，发现开启分两阶段而关断仅一阶段，并指出离子传输是限制器件速度的关键因素，为设计更快的OECTs提供了指导。
2023-05-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multi-domain ferroelectricity as a limiting factor for voltage amplification in ferroelectric field-effect transistors
本文修正了[S. Salahuddin和S.达塔，纳米莱特。8，405（2008）]。我们表明，负电容制度，允许这样的放大实际上是有界的外观多域铁电性。这对装置中可获得的表面电势的最大升压施加了严格的限制。我们指出新的设备设计规则，考虑到这种情况。
2011-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Approaching the Trap-Free Limit in Organic Single Crystal Field-Effect Transistors
晶体有机半导体，通过弱范德华力结合，表现出与无机半导体非常相似的宏观性质。虽然有许多悬而未决的问题有关的微观性质的电荷输运，最小化的陷阱态密度（陷阱DOS）是至关重要的，以阐明内在的传输机制。我们探索国家的最先进的有机晶体的限制，通过测量单晶红荧烯场效应晶体管，显示教科书一样的传输特性，表明一个非常低的陷阱DOS。特别地，晶体的高纯度和与栅极电介质的非常干净的界面反映在65 ${\rm mV / decade}$的前所未有的低亚阈值摆动中，非常接近$58.5 {\rm mV / decade}$的基本极限。从测量的亚阈值行为，我们一直量化的陷阱DOS由两种不同的方法，产生一个非常低的陷阱密度$D_{bulk} = 1 \times 10^{13}~{\rm cm^{-3}eV^{-1}}$在能量为$\sim0.62~{\rm eV}$。这些数字对应于$10^8$红荧烯分子中每eV一个陷阱。位于界面处的陷阱的等效密度为$D_{it} = 3 \times 10^{9}~{\rm cm^{-2}eV^{-1}}$，这使它们与最好的晶体${\rm SiO_2/Si}$场效应晶体管不相上下。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cation Discrimination in Organic Electrochemical Transistors by Dual Frequency Sensing
在这项工作中，我们提出了一种策略，以感测定量和具体的阳离子，出一个单一的有机电化学晶体管（OECT）设备暴露于电解质。从六种不同的氯化物盐超过12个不同的浓度的系统研究，我们表明，OECT设备的阻抗是由在低频下的沟道去掺杂和在高频下的电解质栅极电容耦合。特定的阳离子特征，其来源于阳离子行为对聚（3，4-亚乙基二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）聚合物的不同影响及其在水中的电导率，允许它们在相同的摩尔浓度下进行区分。在不同频率下对设备阻抗的动态分析可以允许识别特定的离子流，这在生物电子学中可以有很大的用途，以进一步解释生物介质中的复杂机制，例如大脑中的复杂机制。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dynamic Infrared Electro-Optic Response of Soluble Organic Semiconductors in Thin Film Transistors
我们利用频率相关的电光技术测量了小分子有机半导体，如6，13-双（三异丙基硅基乙炔基）并五苯中的空穴迁移率。对底栅、底接触场效应晶体管（FET）中的半导体薄膜进行了测量。由于埋置金属层效应，由于电荷层中的吸收，最大响应将是对于介电膜的波长的约1/4（在电介质中）（例如，在红外线中的约1微米厚）。结果提出的FET制备与旋转浇铸聚合物和氧化铝陶瓷制备的原子层沉积。在低频率的结果是适合一个非线性微分方程的解决方案，描述在FET沟道中的流动电荷的空间依赖性，这使我们能够研究跨一组漏极-源极接触形成的多个晶体。在氧化铝陶瓷上制备的FET在高频下显示出与模型的有趣偏差，这可能是由于接触阻抗增加。
2012-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Low Operation Voltage Ferroelectric Field-Effect Transistor Based on Polarization Rotation Effect
利用Landau-Ginzburg-Devonshire理论模型研究了极化旋转对金属氧化物半导体场效应晶体管性能的影响。在这个分析模型中，退极化场，极化旋转和掺杂硅衬底的静电特性被认为是说明铁电氧化物的尺寸效应和极化在每个方向上的稳定性。基于此模型，我们证明了MOSFET的操作可以通过极化重取向与低的工作电压，如果选择适当的厚度的铁电氧化物。极化重取向可以提高硅衬底的表面电势，导致低于60 mV/decade的亚阈值摆幅S。我们相信，该模型可以提供指导，在设计低工作电压和低有源功耗的电子逻辑器件。
2015-07-02 cond-mat.mtrl-sci
