KR101088056B1 - 유기 전계 효과 트랜지스터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 유기 전계 효과 트랜지스터는 플라스틱 기판에 작은 크기로 패턴화 가능한 이온 겔로 게이트 제어가 가능하고, 전기 방사법을 이용한 반도체층 형성시 노즐의 막힘을 방지할 수 있다.
Description
도 2(a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이온 겔 게이트 절연체의 소정의 주파수에서의 C-V 곡선을 도시하는 도면이다.
도 2(b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이온 겔 게이트 절연체의 최대 커패시턴스와 주파수의 관계를 도시하는 도면이다.
도 3(a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 효과 트랜지스터의 서로 다른 게이트 전압(VG)에서 통상적인 출력 곡선을 도시하는 도면이다.
도 3(b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 효과 트랜지스터의 일정한 VD(-1V)에서 이전(ID-VG) 특성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 효과 트랜지스터에서 나노 반도체를 형성하는 섬유의 숫자와 최대 온-전류 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
Claims (14)
- 기판;
상기 기판 위에 형성된 소스 및 드레인 전극;
상기 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판 위에 형성된 유기 반도체층;
상기 유기 반도체층 위에 형성된 절연층; 및
상기 절연층 위에 형성된 게이트 전극
을 포함하고,
상기 절연층은 이온 액체, 디아크릴레이트계 지지체 및 중합 반응 개시제(initiator)가 탄소 이중 결합된 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터. - 제 1항에 있어서, 상기 유기 반도체층은 P3HT인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터.
- 제 1항에 있어서, 상기 유기 반도체층은 P3HT에 PCL이 10 내지 30중량% 포함된 혼합물 층인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터.
- 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온 액체는 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드(1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide; [EMIM][TFSI]), 폴리(비닐 포스포닉 액시드-코-아크릴릭 액시드)(poly(vinyl phosphonic acid-co-acrylic acid); P(VPA-AA)), 폴리(스티렌 술포닉 액시드(poly(styrene sulfonic acid); PSSH), 폴리 에틸렌 옥사이드(poly ethylene oxide; PEO) 매트릭스 중의 LiClO4, 또는 NaCl, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술폰이미드)(1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonimide) ([bmim][Tf2N]), 고분자 IL 폴리(1-비닐-3-메틸이미다졸륨 비스(트리-플루오로메탄술폰이미드)(폴리[ViEtIm][Tf2N])(polymer IL poly(1-vinyl-3-methylimidazolium bis(tri-fluoromethanesulfonimide) (poly[ViEtIm][Tf2N]), PEO/LiTFSI, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 헥사플루오로포스페이트(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate; [BMIM][PF6]), 및 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 n-옥틸술페이트(1-ethyl-3-methylimidazolium n-octylsulfate; [EMIM][OctOSO3]) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터.
- 제 4항에 있어서, 상기 디아크릴레이트계 지지체는 폴리(에틸렌글리콜)디아크릴레이트(poly(ethyleneglycol)diacrylate; PEG-DA)인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터.
- 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합 반응 개시제는 DMPA 또는 HOMPP인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터.
- 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이트 전극은 PEDOT:PSS 박막인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터.
- 기판 위에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 제 1단계;
상기 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판 위에 유기 반도체층을 형성하는 제 2단계;
상기 유기 반도체층 위에 절연층을 형성하는 제 3단계; 및
상기 절연층 위에 게이트 전극을 형성하는 제 4단계를 포함하고,
상기 제 3단계는 이온 액체, 디아크릴레이트계 지지체 및 중합 반응 개시제(initiator)의 혼합액을 도포하는 단계와, 상기 도포된 혼합액을 패터닝된 필름 마스크로 패터닝 하는 단계와, 상기 패터닝된 혼합액에 자외선을 조사하는 단계와, 상기 자외선이 조사된 혼합액을 세척제를 이용하여 세척하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조 방법. - 제 8항에 있어서, 상기 유기 반도체층은 P3HT 또는 P3HT와 PCL의 혼합물로 구성되고, 상기 제 1단계에서 상기 유기 반도체층은 전기 방사법에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조 방법.
- 제 8항 또는 9항에 있어서, 상기 이온 액체는 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드([EMIM][TFSI])이고, 상기 디아크릴레이트계 지지체는 폴리(에틸렌글리콜)디아크릴레이트(poly(ethyleneglycol) diacrylate; PEG-DA)이고, 상기 중합 반응 개시제는 DMPA 또는 HOMPP인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조 방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 이온 액체, 디아크릴레이트계 지지체 및 중합 반응 개시제는 88:8:4의 비율로 혼합되어 도포되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조 방법.
- 제 8항 또는 9항에 있어서, 상기 디아크릴레이트계 지지체는 폴리(에틸렌글리콜)디아크릴레이트(poly(ethyleneglycol)diacrylate; PEG-DA)인 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조 방법.
- 제 8항 또는 9항에 있어서, 상기 게이트 전극은 박막이고, 상기 제 4단계는 PEDOT:PSS 박막을 어닐링(annealing)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조 방법.
- 제 8항 또는 9항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 1단계에 이어서 상기 기판을 TPM 용액으로 전처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조 방법.
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