Estudo de compósitos de tips-pentaceno para aplicações em transistores - Ozório, Maíza da Silva [UNESP] (2016)
Um dos atuais desafios da eletrônica orgânica é a obtenção de semicondutores com alta mobilidade que forme filmes com boa morfologia quando depositado/impresso por solução, resultando em boa uniformidade e reprodutibilidade dos dispositivos. O poli(3- hexiltiofeno) (P3HT) e o 6,13-(triisopropilsililetinil)pentaceno (TP) estão entre os semicondutores orgânicos mais utilizados. O TP tem como característica a formação de estruturas cristalinas, e desse modo, apresenta mobilidade muito maior que o P3HT, no entanto é difícil de obter filmes com boa morfologia e resultados reprodutíveis. Visando um material semicondutor que apresente mobilidade significativamente melhor que a do P3HT e uma morfologia melhor que a do TP, estudou-se compósitos a partir da mistura destes materiais (P3HT:TP) para aplicação em transistores orgânicos de efeito de campo (OFETs), utilizando óxido de alumínio anodizado (Al2O3) tratado com HMDS como dielétrico de gate. Para análise da morfologia dos compósitos semicondutores de P3HT:TP usou-se microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e microscopia óptica (MO). Análise óptica foi feita através de medidas de fotoluminescência (PL) e de tempo de decaimento por fotoluminescência. Espectroscopia Raman e FTIR foram utilizadas para análises estruturais. No modo transistor a caracterização foi feita através de curvas de saída e transferência. Através das caracterizações elétricas determinou-se os parâmetros do semicondutor, tais como, mobilidade, voltagem limiar de chaveamento e razão entre o estado ligado e desligado. A morfologia da blenda semicondutora apresentou características específicas de cada material, ressaltando a formação de aglomerados. Observou-se diferenças bastantes consideráveis na morfologia do compósito em função da variação do solvente e da cinética de deposição dos filmes. Imagens de MEV mostram regiões cristalinas do TP dispersas na matriz polimérica do P3HT, onde o tamanho, forma e distribuição dos cristalitos dependem do tratamento dado à superfície do isolante. O aumento da concentração de TP dificulta a formação de compósitos com boas características. A melhor mobilidade foi obtida com o compósito 50P3HT:50TP, apresentando valores na ordem de 10- 3 cm2V -1 s -1 .