KR20120060428A - 코로나 방전을 이용한 유기반도체／고분자 복합박막의 제조장치 및 그 제조방법, 상기 방법을 적용하여 제조된 유기박막트랜지스터 및 그 제조방법 - Google Patents

코로나 방전을 이용한 유기반도체／고분자 복합박막의 제조장치 및 그 제조방법, 상기 방법을 적용하여 제조된 유기박막트랜지스터 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120060428A
KR20120060428A KR1020100121923A KR20100121923A KR20120060428A KR 20120060428 A KR20120060428 A KR 20120060428A KR 1020100121923 A KR1020100121923 A KR 1020100121923A KR 20100121923 A KR20100121923 A KR 20100121923A KR 20120060428 A KR20120060428 A KR 20120060428A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
organic semiconductor
organic
polymer
substrate
Prior art date
Application number
KR1020100121923A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101200582B1 (ko
Inventor
박철민
정희준
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020100121923A priority Critical patent/KR101200582B1/ko
Publication of KR20120060428A publication Critical patent/KR20120060428A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101200582B1 publication Critical patent/KR101200582B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/246—Replenishment of source material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/125—Active-matrix OLED [AMOLED] displays including organic TFTs [OTFT]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)

Abstract

본 발명은 유기 반도체/고분자의 복합박막의 제조방법과, 상기 복합박막의 제조방법을 적용하여 유기박막트랜지스터를 제조하는 방법에 관한 기술이다. 본 발명에서는 코로나방전을 이용하여 유기 반도체와 고분자가 수직 상분리를 일으키며, 이 과정에서 유기 반도체의 바람직한 결정성장이 이루어지며, 박막의 표면이 균일하게 성장하여 유기박막트랜지스터의 반도체층으로서 소자 성능을 높일 수 있다. 상기 유기 반도체의 대표적인 예로 TIPS-PEN, 올리고티오펜 등을 적용할 수 있다.

Description

코로나 방전을 이용한 유기반도체／고분자 복합박막의 제조장치 및 그 제조방법, 상기 방법을 적용하여 제조된 유기박막트랜지스터 및 그 제조방법{Manufacturing method and apparatus for organic semiconductor/polymer thin film using corona discharge, the manufacturing method of OTFT and the OTFT made by the method}
본 발명은 유기박막트랜지스터의 제조방법에 관한 기술로서, 더욱 상세하게는 유기박막트랜지스터의 반도체층으로 사용되는 TIPS-PEN과 올리고티오펜과 같은 유기 용매에 용해되는 유기 반도체와 바인더 역할을 하는 고분자를 포함하는 복합박막을 제조하는 방법에 있어서, 박막의 표면이 균일하고, 전기적 물성이 우수하도록 제조할 수 있는 방법에 관한 기술이다.
본 발명은 유기박막트랜지스터의 반도체층으로 사용되며, 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체, 특히, 결정성 유기 반도체, 예를 들어, TIPS-PEN, 올리고티오펜 등에 바인더 고분자를 더 포함하는 박막에 관한 기술이다.
유기박막트랜지스터(OTFT, Organic Thin Film Transistor)는 차세대 디스플레이장치의 구동소자로서 각광을 받고 있다. 유기박막트랜지스터는 반도체 활성층으로 종래 실리콘막 대신에 유기막을 사용하는 것으로서, 유기막의 재료는 올리고티오펜(oligothiophene), 펜타센(phentacene) 등과 같은 저분자 유기물 박막 트랜지스터와, 폴리티오펜(polythiophene)과 같은 고분자 유기물 박막 트랜지스터로 분류된다.
상기 저분자 유기물 반도체 활성층 중 펜타센은 분자 전체가 π공액계의 평면적인 구조이므로, 유기용매에 대한 용해성이 현저하게 낮아, 진공증착을 사용하여 제막된다. 펜타센에 알킬기 등의 가용성 부위를 도입하면 가용화가 가능하나, 액정성 분자가 되기 쉽기 때문에 저분자의 결정성박막에 비하여 트랜지스터 성능이 낮다. 상기 결점을 보완하기 위해 저분자 반도체에 도입되는 가용성기의 위치와 종류를 선택하여 박막 중의 분자배열을 제어하는 방법으로 우수한 특성의 박막 트랜지스터가 다수 발견되고 있다. 대표적인 사례로 펜타센의 경우, 이소프로필실릴기를 도입하여 가용화시킨 TIPS-PEN(triisopropylsilylethynyl pentacene, 이하 "TIPS-PEN"이라 약칭함)은 용해도 및 전계효과이동도가 증가하는 것으로 보고되고 있다. 또한, 올리고티오펜은 유기용매에 용해되어 용액공정을 통해 제막화가 가능하다. 상기 TIPS-PEN, 올리고티오펜과 같이 유기용매에 용해 가능한 유기 반도체는 주로 결정성을 갖는다.
유기 용매에 용해 가능한 TIPS-PEN, 올리고티오펜 등은 스핀 캐스팅, 잉크젯 프린팅, 드롭 코팅 또는 스트립 캐스팅 등의 용액 공정 후, 상대적으로 저온에서 용매의 증발에 의하여 박막을 제조할 수 있는 상업화 공정을 통하여 유기박막트랜지스터의 반도체 활성층으로 적용할 수 있다. 그러나 용매가 증발함에 따라 용액의 어느 농도에서는 TIPS-PEN이 강하게 결정화되어, 크기가 매우 다양한 큰 결정 도메인들을 형성시켜, 트랜지스터에 안정적으로 사용할 수 없는 거친 표면을 갖는다. 그러나 게이트절연체와 접촉하는 반도체의 처음 수 분자층에 형성된 전도성 채널에 의해 유기박막트랜지스터의 성능이 크게 의존하는 것을 고려하면, 유기 박막 반도체와 게이트 절연체 사이의 균일한 접촉 계면을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래 기술에서는 용매를 조절하거나, 기판 표면의 개질을 통하여 박막 제조시 TIPS-PEN의 결정성장을 제어하는 방법을 사용하기도 하였으나, 만족할 만한 결과를 얻지는 못하였다. 또한, TIPS-PEN 박막이 외부 환경에 노출되면, 주변 환경(습도, 산소 등)에 전기적 특성이 변하므로, 보호 역할을 할 수 있는 보호층이 별도로 필요하였다.
상기의 용액공정에서의 결정성장의 불균일로 인한 성능 저하 문제를 해결하기 위하여, TIPS-PEN과 함께 용매에 혼합될 수 있는 고분자 바인더를 사용하는 기술이 제안되었으며, 이 방법을 통해 대면적에 걸쳐 안정적이며 균일한 소자 성능을 보일 수 있도록 균일한 TIPS-PEN/고분자 박막을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 고분자의 사용으로 인하여 TIPS-PEN을 적게 사용할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있다. TIPS-PEN과 혼합되는 고분자는 TIPS-PEN 반도체층에 대한 산소와 수증기의 직접적인 접촉을 크게 줄여, 소자의 작동 환경에 대한 안정성을 향상시킨다.
예를 들어, T.D. Anthopoulos 등의 최근 연구에서는 TIPS-PEN/PαMS의 스핀코팅에 의해 제조된 복합박막을 반도체층으로 하여 유기박막트랜지스터를 제조하였다. 상기 방법을 통해 TIPS-PEN/PαMS 용액이 기판에 캐스팅된 후 약 100℃에서 15분 동안 열적 어닐링된 경우, 바텀게이트 유기박막트랜지스터 및 탑게이트형 유기박막트랜지스터에서 전계효과이동도가 각각 0.1 cm2/Vs과 0.5 cm2/Vs였다. 하지만, 여전히 대부분의 연구에서는 수백 나노미터 이하의 두께를 갖는 TIPS-PEN/고분자 복합박막은 안정적인 소자 성능을 보이는 반도체층으로 유기박막트랜지스터에 사용되지 못하고 있다.
또한, 유기 반도체물질 P3HT와 고분자 PMMA의 혼합용액을 제막화하여, P3HT와 PMMA가 기판에 수직으로 상분리되어, 반도체 P3HT층 위에 PMMA가 보호층으로 오게 한 연구 결과가 발표되기도 하였다. 한편, 대한민국특허공개 제10-2010-70749호에서는 유기반도체(P3HT, PQT-12 등)와 절연성 고분자(PS, PMMA 등)가 용해된 용액의 용해도를 저하시켜 유기 반도체가 상호 연결되도록 분산된 고분자 박막을 유기박막트랜지스터의 반도체층으로 형성하는 방법에 대하여 개시하고 있다.
상기와 같이 바인더 고분자를 유기 반도체 물질과 혼합하여 혼합박막을 만드는 경우, 유기 반도체물질과 절연성 고분자 물질 사이에 수직으로 상분리가 일어나며, 이러한 수직의 상분리가 일어나는 동안 유기반도체 물질이 절연층에 대하여 바람직하게 결정성장하여 적은 함량으로도 전하가 이동할 수 있는 통로를 유지하며, 이동도 및 점멸비 등의 전기적 물성이 증가할 뿐만 아니라, 유기 반도체 층 위로 상승한 절연체 고분자층으로 인하여 외부 환경 요인으로부터 보호층의 효과도 얻을 수 있다. 따라서, 여러 연구 그룹에서 유기 반도체 물질과 적절한 바인더 고분자를 혼합한 혼합 용액을 사용하여 박막화를 진행하는 동안 수직으로 상분리를 일으키려는 연구를 진행하고 있다. 그러나 이러한 수직 상분리를 시키는 데는 용매증발속도, 기판의 계면에너지 등이 영향을 미치기 때문에 기판에 수직방향으로 상분리를 시키는 데는 많은 제약이 있다. 또한, 고분자 복합 용액에서 수직방향으로 상분리가 일어나는 힘과 더불어, 수평방향으로 상분리가 일어는 힘이 동시에 존재하므로 대면적으로 균일하게 수직방향 상분리를 일으키는 것이 어려웠다.
본 발명의 목적은 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체와 고분자의 혼합용액을 박막화하는 방법에 있어서, 유기반도체의 바람직한 결정성장의 제어가 가능하도록 하는 유기반도체/고분자 복합박막의 신규한 제조방법을 제공하는 데 있다. 특히 제막시 유기반도체과 바인더 역할을 하는 고분자의 수직 상분리가 일어나며, 박막의 표면이 균일하게 형성되도록 하는 기술을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 유기 반도체룰 사용하는 유기박막트랜지스터에 있어서, 유기 반도체의 결정성장을 바람직하게 제어하여, 절연층과 매우 균일한 계면을 형성하여, 유기박막트랜지스터의 성능을 개선할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 결정성장이 제어된 유기 반도체/고분자 복합박막을 반도체층으로 사용하는 유기박막트랜지스터를 제공하는 데 있다.
본 발명은 일정한 속도와 방향으로 이동이 가능한 무빙스테이지; 상기 무빙스테이지 위에 놓여 무빙스테이지와 같은 속도와 방향으로 이동하는 기판; 상기 무빙스테이지 위에 고정 설치되어 이동하지 않으며, 양극 또는 음극으로서, 전압의 전가에 의하여 코로나 방전을 일으키는 팁 형상의 코로나 상부전극; 및 상기 무빙 스테이지와 기판 사이에 위치하며, 상기 팁 형상의 코로나 전극과 반대의 극성을 갖는 판 형태의 코로나 하부전극을 포함하는 코로나 방전을 이용한 박막 제조장치를 제공한다.
특히, 상기 판 형태의 코로나 하부전극이 별도로 없이, 상기 무빙스테이지가 판형태로서, 판 형태의 코로나 하부전극 역할을 동시에 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 기판을 준비하는 단계(I); 상기 기판 위에 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체와 고분자의 복합용액을 도포하는 단계(II); 및 코로나 방전이 일어나는 팁(tip) 형태의 상부전극 하에서 상기 기판을 일정 속도로 이동하여 상기 도포된 유기 반도체/고분자 복합용액이 코로나 방전에 순차적으로 노출됨과 동시에 용매가 증발하는 과정을 통해 박막이 형성되는 단계(III)를 포함하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법을 제공한다.
특히, 상기 유기 반도체가 결정성 유기 반도체인 것이 바람직하다.
특히, 상기 유기 반도체가 TIPS-PEN 또는 올리고티오펜인 것이 바람직하다.
특히, 상기 기판을 일정속도로 이동시키기 위하여, 상기 기판을 무빙스테이지(moving stage) 위에 올려놓는 것이 바람직하다.
특히, 상기 무빙스테이지가 코로나 방전을 일으키기 위한 판형(plate)의 하부전극인 것이 바람직하다.
특히, 상기 고분자는 PS, PMMA 또는 PαMS인 것이 바람직하다.
특히, 상기 고분자 1 중량부에 대하여 유기 반도체는 1 ~ 9 중량부인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 기판 위에 형성된 게이트 전극, 절연층, 유기박막 반도체층, 소스 및 드레인 전극이 적층되어 이루어진 유기박막트랜지스터의 제조 방법에 있어서, 상기 절연층 위에 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체와 고분자의 복합용액을 도포한 후, 코로나 방전이 일어나는 팁(tip) 형태의 상부전극 하에서 상기 기판을 일정속도로 이동하여 반도체층으로서 유기 반도체/고분자 복합박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법을 제공한다.
특히, 상기 유기 반도체가 결정성 유기 반도체인 것이 바람직하다.
특히, 상기 유기 반도체가 TIPS-PEN 또는 올리고티오펜인 것이 바람직하다.
특히, 상기 기판을 일정속도로 이동시키기 위하여, 상기 기판을 무빙스테이지(moving stage) 위에 올려놓는 것이 바람직하다.
특히, 상기 무빙스테이지는 코로나 방전을 일으키기 위한 판형(plate)의 하부전극인 것이 바람직하다.
특히, 상기 고분자는 PS, PMMA 또는 PαMS인 것이 바람직하다.
특히, 상기 고분자 1 중량부에 대하여 유기반도체는 1 ~ 9 중량부인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 유기박막트랜지스터를 제공한다.
본 발명의 방법인 SCDC에 의해 제조된 TIPS-PEN 복합박막은 표면이 균일하고, TIPS-PEN과 고분자가 수직으로 상분리된 층을 이루고 있어, 유기박막트랜지스터의 반도체층으로 사용되는 경우 종래의 스핀 코팅에 의해 제조된 TIPS-PEN 박막을 반도체층으로 사용하는 유기박막트랜지스터에 비하여 매우 우수한 소자 성능을 보인다. 예를 들어, SCDC에 의해 TIPS-PEN/PS(90/10 중량%) 복합박막을 반도체층으로 갖는 유기박막트랜지스터는 0.23 cm2/Vs의 전계효과이동도와 104 점멸비를 보이는데, 이는 비슷한 조건에서 스핀코팅 블렌드 필름에서의 값보다는 약 100배 정도 큰 값이다.
도 1a는 본 발명의 SCDC를 설명하는 도면이며, 도 1b는 본 발명의 SCDC를 구현하기 위하여 실제로 사용한 실험장치의 사진이며, 도 1c는 본 발명의 SCDC 과정에서 스캔 방향에 따라 결정의 성장방향을 나타내는 도면이며, 도 1d는 다양한 기판 위에서 SCDC에 의하여 TIPS-PEN/PS 복합박막을 제작한 샘플의 사진이다.
도 2a는 SCDC에 의해 제조된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 박막을 반도체층으로 사용하는 유기박막트랜지스터의 교차편광 OM 이미지이며, 도 2b는 도 2a 샘플의 전달특성곡선이며, 도 2c는 도 2a 샘플의 출력특성곡선이다.
도 3a는 SiO2 기판 위에 SCDC에 의해 제조된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 복합박막의 교차편광 OM 이미지이며, 도 3b는 도 3a 샘플에 대한 AFM 이미지이며, 도 3c는 도 3a 샘플의 절단면에 대한 SEM이미지이며, 도 3d는 비교예로서 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 복합용액을 스핀코팅하여 제조된 박막의 교차편광 OM 이미지이며, 도 3e는 도 3d 샘플에 대한 AFM 이미지이며, 도 3f는 도 3d 샘플의 절단면에 대한 SEM이미지이다.
도 4a는 TIPS-PEN/PMMA(70/30 중량%) 박막의 교차편광OM 이미지, 도 4b는 도 4a의 OM 이미지의 확대이미지이며, 도 4c는 도 4a 샘플의 SEM 이미지이며, 도 4d는 TIPS-PEN/PαMS(70/30 중량%) 박막의 교차편광OM 이미지, 도 4e는 도 4d의 OM이미지의 확대이지미이며, 도 4f는 도 4d 샘플의 SEM 이미지이다.
본 발명에서 코로나 방전 하에, 기판에 도포된 유기 반도체/고분자 복합 용액의 박막화 과정을 "스캐닝 코로나 방전 코팅(Scanning Corona Discharge Coating)"이라고 칭하며, 이하에서 약어로 "SCDC"라고 칭한다.
본 발명은 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체 물질과 바인더 고분자를 사용하여 수직 상분리를 일으키는 기술로서, 유기 용매에 용해 가능하다면, 유기 반도체에 제한이 없이 본 발명의 코로나 방전을 이용하여 박막을 제조할 수 있다. 예를 들어, TIPS-PEN, 올리고티오펜 등이 대표적인 것으로서, 이러한 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체는 주로 결정성 유기 반도체에 해당한다.
이하 본 발명의 상세한 설명에서는 유기 반도체 물질 중 대표적인 TIPS-PEN을 예로 들어 본 발명의 내용에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 방법을 통해 TIPS-PEN/고분자 혼합 용액으로부터 수백 나노미터 이하 두께의 복합박막을 제조함에 있어서, 상기 복합박막의 상층으로는 고분자층이 하층으로 TIPS-PEN층이 형성되도록, 수직으로 상분리되어 두 개의 마이크로구조를 이루게 제조할 수 있다. 특히, TIPS-PEN 층은 수직으로 상분리되는 과정에서 표면이 균일하게 제조되게 결정 성장하여, 절연체층과의 계면 특성이 좋아지며, 따라서, 유기박막트랜지스터의 반도체층으로 사용되어 전기적, 물리적 소자 물성을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명의 설명에서 특별한 언급이 없이 사용되는 "복합용액"은 TIPS-PEN과 고분자가 용매에 용해된 용액을 의미하며, "복합박막"은 본 발명의 방법에 따라 TIPS-PEN과 고분자의 복합용액을 기판에 도포한 후, 일정한 속도로 이동하면서 코로나 방전에 노출시켜 제조된 수직으로 상분리가 일어난 TIPS-PEN/고분자 박막을 의미한다.
또한, 본 발명의 하기 설명에는 바텀게이트형 유기박막트랜지스터를 실시예로 하여 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 탑게이트형 유기박막트랜지스터에도 본 발명의 방법이 적용 가능하므로, 본 발명의 권리범위는 게이트 전극의 위치에 한정하지 않고 모두 포함한다.
SCDC ( Scanning Corona Discharge Coating ) 방법
본 발명은 코로나 방전을 이용하여 TIPS-PEN/고분자 복합박막을 제조하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에서는 코로나 방전 하에서 기판이 일정 속도로 이동하면서, 기판에 도포된 TIPS-PEN/고분자 복합용액의 끝부분부터 순차적으로 팁 형태의 코로나 전극에서 발생하는 하전된 가스 분자의 전자동력학적 흐름(electrodynamic flow)에 의해 충돌이 일어나도록 하여, 스캔 방향을 따라 TIPS-PEN의 내부 결정이 평행하게 성장하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법으로 제조된 TIPS-PEN층은 거의 단결정구조로 발현되며, 하부전극 상의 TIPS-PEN 복합용액은 날카로운 금속 팁에서 생성된 후, 높은 전기장 하에서 하부전극을 향해 하전된 가스 분자의 전자동력학적 흐름 의해 스캔(scaning)된다. 본 발명의 실험장치에서는 코로나방전은 뾰족한 바늘형상 양극과 평판 형상 음극 사이에 전압이 최소 약 4 kV이 전가되었을 때 발생하였다. 양으로 이온화된 가스 분자는 양극과 반발하여 결과적으로 하부전극(양극)으로 이동하였다. 하전되지 않은 주변 가스분자로의 코로나 방전에 의해 이온화된 가스의 모멘텀 전달(momentum transfer)은 소위 전기바람(electric wind)을 일으키고, 상기 전기바람의 하전된 가스 분자의 방향성 전기역학적 흐름에 의해 TIPS-PEN/고분자 블렌드 필름을 제조할 수 있다. 하전된 가스 분자와 충돌된 고분자 용액은 용매의 증발과 함께 박막이 형성된다. 물론 필요에 따라 바늘형상의 음극과 평판 형상의 양극을 이용하여 코로나 방전을 일으킬 수도 있음은 당연하다.
도 1a는 본 발명의 SCDC를 설명하는 도면이며, 도 1b는 본 발명의 SCDC를 구현하기 위하여 실제로 사용한 실험장치의 사진이며, 도 1c는 본 발명의 SCDC 과정에서 스캔 방향에 따라 결정의 성장방향을 설명하는 도면이며, 도 1d는 다양한 기판 위에서 SCDC에 의하여 TIPS-PEN/PS 복합박막을 제작한 샘플의 사진이다.
도 1a와 같이, 무빙스테이지(moving stage)를 채택하였다. 무빙스테이지는 스텝모터 등을 이용하여 원하는 일정한 속도를 유지하며 좌우로 움직일 수 있다. 상기 무빙스테이지 자체가 코로나 방전을 위한 하부전극 역할을 동시에 수행할 수도 있으나, 무빙스테이지와 별도로 코로나 방전을 위한 하부전극의 역할을 하는 평판형 전극을 더 구비할 수도 있다. 10 kV의 전압이 코로나 방전을 만드는 날카로운 텅스텐 바늘(양극)과 평판형 하부전극(음극) 사이에 가해졌다. SCDC는 상기 하부전극 위에 있는 기판 위에 TIPS-PEN/고분자 용액을 적하시키는 것으로부터 시작하였으며, 상기 텅스텐 바늘(양극)은 초기에 용액의 에지로부터 멀리 위치하도록 하였다. 다음으로, 높은 전압 하에서 코로나방전이 일어나도록 하고, 상기 용액이 코팅된 기판은 천천히 움직이고, 스텝모터에 의해 코로나방전 가스 플로우(flow, 흐름)에 가깝게 위치된다. 코로나방전 가스 플로우(flow)로 이동할 때, TIPS-PEN/고분자 복합용액은 기판의 에지로부터 확실히 후퇴(withdrawal)하고, 이것은 코로나방전에 의해 발생된 하전 가스 분자의 플로우(flow)와 고분자용액 사이의 상호작용이 일어나고 있음을 의미한다. 도 1b는 실제로 제작하여 실험에 사용한 SCDC 장치의 사진이다. 본 발명의 실험에서 모든 유기박막트랜지스터는 음극 팁에서 샘플까지의 거리가 1.5 cm 이고, 전압이 10kV, 무빙스테이지의 속도가 0.5 mm/sec에서 복합박막을 제조하였다.
도 1c와 같이 기판의 에지로부터 형성된 초기 얇은 필름은 용매 증발에 따라 무빙스테이지의 이동방향을 따라 성장한다. 고전압 하에서 코로나방전이 발생할 때, 용액은 초기 단계에 니들과 가까운 영역에서는 점차 평평해지고 얇아진다. 몇 초 후에, 필름은 에지에서 용매의 증발로부터 형성되며, 도 1c와 같이 일정한 속도로 전개된다.
방향성 전자 바람의 하전된 극성 물성은 고체 기판 위의 복합 필름의 웨팅(wetting)에 효과적이며, 소위 전자적 웨팅(electro wetting)이라고 한다. 도 1d는 Au, SiO2, Si, Al의 다양한 기판 위에 본 발명의 방법에 의해 50 ~ 200 nm 두께의 얇고 균일한 TIPS-PEN/고분자 박막을 제조할 수 있음을 보여주고 있다.
실험예 1 : 유기박막트랜지스터의 제조 및 물성 실험
본 발명에서는 바텀게이트 탑컨텍트형 유기박막트랜지스터(bottom gate-top contact OTFT)를 본 발명의 방법에 의해 제조하였고, 비교예로서 종래 스핀 코팅 방법에 의하여 제조하였다. 유기박막트랜지스터의 제조를 위하여, 200 nm 두께의 SiO2를 절연층으로 갖는 고농도로 도핑된 p-타입 실리콘 웨이퍼를 게이트전극으로 사용하였다. TIPS-PEN/고분자용액은 각 혼합비율별로 동일하게 스핀코팅(비교예) 또는 SCDC 방법에 의하여 상기 SiO2 절연층에 코팅되었다. 상기 비교예로서의 스핀코팅은 1000 rpm에서 60초 동안 행해졌으며, 이후 100℃에서 2시간 동안 건조하였다. Au 소스 및 드레인 전극(두께 100 nm, 폭 1 mm, 길이 200 ㎛)은 상기 TIPS-PEN/고분자 필름 위에 섀도마스크(shadow mask)를 통해 열증착되었다. 각 혼합비율의 박막당 18개의 유기박막트랜지스터를 제조하였다. 디바이스의 전기적 물성은 반도체시스템(E5270B, HP4284A, Agilent Technologies)를 이용하여 측정하였다. 모든 측정은 대기중 실내 온도에서 금속보호박스(metallic shielded box)에서 이루어졌다.
실험에 사용한 고분자는 매우 다양하게 사용 가능하지만, 모든 고분자에 대상으로 실험할 수 없으므로, 본 발명에서는 PMMA(poly(methyl methacrylate), Mw=47,600 g/mol) 및 PS(polystyrene, Mw=48,000g/mol), PαMS(poly(α-methyl styrene), Mw=48,000 g/mol)를 Polymer Source Inc.로부터 구입하여 별도의 가공처리 없이 그대로 사용하였다. TIPS-PEN/고분자 블렌드 용액은 용매 톨루엔에 용해하여 사용하였으며, 본 발명에서 TIPS-PEN과 고분자의 복합용액을 제조하기 위한 용매는 통상의 방법에 의하여 제한없이 사용가능하므로, 본 발명의 권리범위는 용매를 한정하지 않는다. TIPS-PEN과 고분자 용액의 함량비율은 고분자 1 중량부에 대하여 TIPS-PEN는 1 ~ 9중량부로 변화하면서 실험하였다. 특히, 표 1의 실험에서는 고분자 대 TIPS-PEN의 함량이 10/90, 30/70 및 50/50의 3가지 혼합비에서 실험하였다. 또한, 용매에 대한 TIPS-PEN/고분자의 함량은 0.5 ~ 2 중량%의 범위에서 SCDC 또는 스핀코팅에 사용되었다. 상기 용액은 완전한 용해를 위하여 50℃에서 1 시간 가열되었다.
총 18가지의 샘플에 대하여, 각 샘플마다 18개의 유기박막트랜지스터를 제조하여, 평균을 낸 성능 결과치가 하기의 표 1이다. 표 1에서 "SCDC"는 본 발명의 코로나 방전을 이용하여 제조된 복합박막을 적용한 유기박막트랜지스터를 의미하며, "as cast"는 비교예로서, 복합용액의 스핀캐스팅 후 2 시간 동안 100℃에서 어닐링하여 제조된 복합박막을 적용한 유기박막트랜지스터를 의미한다.
Figure pat00001
표 1과 같이 TIPS-PEN/PS의 함량비 90/10, 70/30 및 50/50의 3가지 함량의 복합필름은 모두 매우 안정적인 소자 성능을 보여주고 있다. 전계효과이동도는 표 1과 같이 TIPS-PEN/PS(90/10 중량%)일때는 약 0.23 cm2/Vㆍs로 가장 높게 나타났다. 한편, 선형 구간에서 계산된 서브문턱스윙(subthreshold swing)은 TIPS-PEN/PS(90/10 중량%) 복합필름을 적용한 유기박막트랜지스터에서 약 0.9 V/dec로 매우 낮은 수치를 보였다.
표 1과 같이, 각 조성 및 고분자별로 종래방법에 의하여 스핀코팅에 의해 제조된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 복합박막을 반도체층으로 사용하는 유기박막트랜지스터는 스핀 캐스팅 후 추가적인 열적 어닐링처리를 통해서도 만족할만한 성능을 나타내지 못하였다. 예를 들어, 스핀코팅된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%)을 적용한 유기박막트랜지스터는, 표 1과 같이 2 시간 동안 100℃에서 어닐링을 함에도 불구하고, 0.0006 cm2/Vㆍs의 낮은 전계효과이동도와, 4.7 x 102의 낮은 점멸비를 나타냈다.
또한, 표 1의 결과와 같이, PS 함량이 증가할수록 전계효과이동도와 점멸비가 감소하였다. 서브문턱스윙값은 블렌드 필름에서 PS가 증가함에 따라 증가한다. TIPS-PEN/PS(70/30 중량%)와 TIPS-PEN/PS(50/50중량%) 블렌드 필름에서의 서브문턱스윙은 각각 2.52 V/dec, 2.72 V/dec였다. SCDC에서는 50 중량% 이상의 PS를 포함하는 TIPS-PEN/PS 블렌드 필름에서는 신뢰할만한 디바이스 성능을 나타내지 못하였다. 이는 PS의 함량이 증가하면 반도체 활성층으로 작용하는 TIPS-PEN의 상대적으로 적어지면, TIPS-PEN이 바람직한 결정성장을 하더라도 반도체 채널층으로 연결되지 못하기 때문이다.
전반적으로 같은 함량비에서, 본 발명의 SCDC에 의하여 제조된 TIPS-PEN/PS의 복합박막을 적용한 경우 TIPS-PEN/PMMA 또는 TIPS-PEN/PαMS 복합박막보다 점멸비 및 전계효과이동도가 모두 우수하였다. 그러나 여전히 본 발명의 방법으로 제조한 TIPS-PEN/PMMA와 TIPS-PEN/PαMS 박막이, 종래의 스핀 코팅에 의해 제조된 박막을 적용한 것보다 모든 조성비에서 점멸비 및 전계효과이동도에서 우수한 결과를 보여, 본 발명의 효과를 입증하였다.
도 2a는 SCDC에 의해 제조된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 박막을 반도체층으로 사용하는 유기박막트랜지스터의 교차편광 OM 이미지이며, 도 2b는 도 2a 샘플의 전달특성곡선이며, 도 2c는 도 2a 샘플의 출력특성곡선이다.
도 2a 내지 도 2c를 참고하여, 상기 표 1의 18가지 복합박막 중 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 복합박막을 적용한 유기박막트랜지스터를 예로 하여 본 발명에 대하여 보다 자세히 설명하기로 한다. 도 2a와 같이, 교차편광OM 이미지는, 얇고 균일한 TIPS-PEN/PS 반도체 채널이 소스와 드레인 전극 사이에 특징적인 결정 구조를 갖으면서 형성된 것을 보여주었다. 도 2b와 2c는 각각 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 반도체 활성층을 갖는 육기박막트랜지스터로부터의 대표적인 전달특성곡선(transfer curve)와 출력곡선(output curve)로서, 점멸비 약 104 전형적인 p형 전류변조(current modulation)를 보였다. 본 발명과 같이 TIPS-PEN/고분자 복합용액의 단순한 전기동력학적 캐스팅에 의해, 상기와 같은 좋은 소자 성능을 나타낸다는 것은 매우 놀라운 결과이다.
실험예 2 : SCDC 에 의해 제조된 복합박막의 마이크로 구조 분석
상기 유기박막트랜지스터에서의 본 발명의 방법으로 제조된 박막의 우수한 성능을 이해하기 위하여, 본 발명의 복합박막의 마이크로구조를 조사하였다. 그 결과는 도 3a 내지 도 3f에 나타냈으며, 도 3a는 SiO2 기판 위에 SCDC에 의해 제조된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 복합박막의 교차편광 OM 이미지이며, 도 3b는 도 3a 샘플에 대한 AFM 이미지이며, 도 3c는 도 3a 샘플의 절단면에 대한 SEM이미지이며, 도 3d는 비교예로서 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 복합용액을 스핀코팅하여 제조된 박막의 교차편광 OM 이미지이며, 도 3e는 도 3d 샘플에 대한 AFM 이미지이며, 도 3f는 도 3d 샘플의 절단면에 대한 SEM이미지이다.
SiO2 기판 위에 본 발명의 SCDC에 의해 제조된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%)의 교차편광 OM 이미지는 도 3a와 같이 넓은 면적에 걸쳐서 스캐닝 방향(화살표 참고)을 따라서 결정성 TIPS-PEN 도메인들의 방향성 성장을 보여주고 있다.
대조적으로 3d와 같이, 도 3a와 같은 함량비(TIPS-PEN/PS 70/30 중량%)로 스핀 캐스팅된 후 2시간 동안 100℃에서 어닐링한 경우 전형적인 구형 결정조직(spherulitic texture)을 보였다. 코로나방전에 의한 전기동력학적 플로우(electrodynamic flow)의 방향성 스캐닝(directional scanning)은 용매 증발시 TIPS-PEN 결정의 바람직한 성장을 유발하고 PS와 수직 상분리를 일으켰다. 이러한 수직 상분리는 다른 연구그룹의 결과와 같이, 본 발명의 방법에 의해 제조된 반도체 박막이 트랜지스터에 적용하는 경우 좋은 소자 성능을 발휘하는 이유이다.
SCDC에 의한 TIPS-PEN/PS 복합박막의 보다 자세한 마이크로구조는 AFM에 의하여 확인되었는데, 리본형상 단결정형 TIPS-PEN 결정은 도 3b와 같이 스캐닝 방향에 평행하게 성장하였다. 상기 리본형상 결정은 다양하지만, 평균적으로 약 수 마이크론 폭 넓이를 갖는다. 본 발명의 필름은 TIPS-PEN과 PS의 마이크로 상분리에 의하여 형성되었지만, 필름의 표면은 RMS 러프니스가 약 5 nm로 매우 평평했다. 반면에, 스핀코팅된 복합박막은 도 3e와 같이 TIPS-PEN 사이에 비결정질 PS가 균일하게 분포되어 있으며, 핵성장과 동결 과정에서 약 200 nm 사이즈의 TIPS-PEN 결정을 보인다. 당연히 본 발명의 SCDC를 이용하여 평평하고 유연한 TIPS-PEN 결정을 갖는 균일한 표면을 갖는 박막이, 스핀코팅에 의한 불균일하게 TIPS-PEN과 PS가 서로 혼합된 박막에 비하여, 유기박막트랜지스터 반도체 액티브층으로서 매우 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
도 3c와 같이 SCDC에 의해 제조된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 복합박막의 단면도는 본 발명의 SCDC에 의해 제조한 복합박막이 반도체 활성층으로서의 효용성에 대하여 증명해준다. 이중층으로 적층된 구조는 SiO2 기판 위에 명백하게 보인다. 이는 용매 증발 과정에서 코로나방전시 하전된 가스분자의 전기바람(electric wind)의 도움을 받아 복합용액 내에서 수직 상분리가 일어났다는 것을 의미한다. 즉, 용액에서, 박막의 PS 필름이 SiO2 게이트절연체 위의 TIPS-PEN 위에 형성되었다. 반대로 스핀코팅된 TIPS-PEN/PS(70/30 중량%) 블렌드 필름은 TIPS-PEN 도메인이 PS 도메인이 도 3f와 같이 랜덤하게 혼합되어 있는 랜덤 상분리층을 보인다. SCDC에 의해 얻어진 이중층 구조는 100 nm 두께의 TIPS-PEN/PS 필름에서도 높은 디바이스 성능을 보인다.
도 4a는 TIPS-PEN/PMMA(70/30 중량%) 박막의 cross-polarized OM이미지, 도 4b는 도 4a의 OM 이미지의 확대이미지이며, 도 4c는 도 4a 샘플의 SEM 이미지이며, 도 4d는 TIPS-PEN/PαMS(70/30 중량%) 박막의 cross-polarized OM이미지, 도 4e는 도 4d의 OM이미지의 확대이지미이며, 도 4f는 도 4d 샘플의 SEM 이미지이다.
상기 도 4의 결과와 같이 고분자로 PMMA 또는 PαMS를 사용한 경우에도 PS를 사용한 것과 같이 스캔 방향을 따라 TIPS-PEN이 평행하게 결정성장하였으며, TIPS-PEN과 PMMA 또는 PαMS와 수직으로 상분리가 되었음을 확인할 수 있었다.

Claims (17)

  1. 일정한 속도와 방향으로 이동이 가능한 무빙스테이지;
    상기 무빙스테이지 위에 놓여 무빙스테이지와 같은 속도와 방향으로 이동하는 기판; 상기 무빙스테이지 위에 고정 설치되어 이동하지 않으며, 전압의 전가에 의하여 코로나 방전을 일으키는 팁 형상의 코로나 상부전극; 및
    상기 무빙 스테이지와 기판 사이에 위치하며, 상기 팁 형상의 코로나 전극과 반대의 극성을 갖는 판 형태의 코로나 하부전극을 포함하는 코로나 방전을 이용한 박막 제조장치.
  2. 제1항에서,
    상기 판 형태의 코로나 하부전극이 별도로 없이, 상기 무빙스테이지가 판 형태의 코로나 하부전극 역할을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 박막 제조장치.
  3. 기판을 준비하는 단계(I);
    상기 기판 위에 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체와 고분자의 복합용액을 도포하는 단계(II); 및
    코로나 방전이 일어나는 팁(tip) 형태의 고정된 상부전극 하에서 상기 기판을 일정 속도로 이동하여 상기 도포된 유기 반도체/고분자 복합용액이 코로나 방전에 순차적으로 노출됨과 동시에 용매가 증발하는 과정을 통해 박막이 형성되는 단계(III)를 포함하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법.
  4. 제3항에서,
    상기 유기 반도체가 결정성 유기 반도체인 것을 특징으로 하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법.
  5. 제3항에서,
    상기 유기 반도체가 TIPS-PEN 또는 올리고티오펜인 것을 특징으로 하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법.
  6. 제3항에서,
    상기 기판을 일정속도로 이동시키기 위하여, 상기 기판을 무빙스테이지(moving stage) 위에 올려놓는 것을 특징으로 하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법.
  7. 제6항에서, 상기 무빙스테이지가 상기 팁 형태의 상부전극에 대응하는 반대의 극성을 갖는 판(plate) 형태의 하부전극의 역할을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법.
  8. 제3항에서,
    상기 고분자는 PS, PMMA 또는 PαMS인 것을 특징으로 하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법.
  9. 제3항에서,
    상기 고분자 1 중량부에 대하여 유기 반도체는 1 ~ 9 중량부인 것을 특징으로 하는 유기반도체/고분자 복합박막의 제조방법.
  10. 기판 위에 형성된 게이트 전극, 절연층, 유기박막 반도체층, 소스 및 드레인 전극이 적층되어 이루어진 유기박막트랜지스터의 제조 방법에 있어서, 상기 절연층 위에 유기 용매에 용해 가능한 유기 반도체와 고분자의 복합용액을 도포한 후, 코로나 방전이 일어나는 팁(tip) 형태의 이동하지 않는 코로나 상부전극 하에서 상기 기판을 일정속도로 이동하여 반도체층으로서 유기 반도체/고분자 복합박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법.
  11. 제10항에서,
    상기 유기 반도체가 결정성 유기 반도체인 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법.
  12. 제10항에서,
    상기 유기 반도체가 TIPS-PEN 또는 올리고티오펜인 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법.
  13. 제10항에서,
    상기 기판을 일정속도로 이동시키기 위하여, 상기 기판을 무빙스테이지(moving stage) 위에 올려놓는 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법.
  14. 제13항에서,
    상기 무빙스테이지가 상기 팁 형태의 상부전극에 대응하는 반대의 극성을 갖는 판(plate) 형태의 하부전극의 역할을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법.
  15. 제10항에서,
    상기 고분자는 PS, PMMA 또는 PαMS인 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법.
  16. 제10항에서,
    상기 고분자 1 중량부에 대하여 유기반도체는 1 ~ 9 중량부인 것을 특징으로 하는 유기박막트랜지스터의 제조방법.
  17. 제10항 내지 제16항의 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 유기박막트랜지스터.
KR1020100121923A 2010-12-02 2010-12-02 코로나 방전을 이용한 유기박막트랜지스터의 제조방법 KR101200582B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100121923A KR101200582B1 (ko) 2010-12-02 2010-12-02 코로나 방전을 이용한 유기박막트랜지스터의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100121923A KR101200582B1 (ko) 2010-12-02 2010-12-02 코로나 방전을 이용한 유기박막트랜지스터의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120060428A true KR20120060428A (ko) 2012-06-12
KR101200582B1 KR101200582B1 (ko) 2012-11-12

Family

ID=46611344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100121923A KR101200582B1 (ko) 2010-12-02 2010-12-02 코로나 방전을 이용한 유기박막트랜지스터의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101200582B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3002366A1 (fr) * 2013-02-20 2014-08-22 Commissariat Energie Atomique Dispositif electronique comprenant une couche en un materiau semi-conducteur et son procede de fabrication
WO2018012875A1 (ko) * 2016-07-13 2018-01-18 광주과학기술원 공액 고분자와 절연체 고분자를 이용한 복합고분자 반도체 및 이의 제조방법
US10741766B2 (en) 2016-05-12 2020-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic semiconductor thin film and method of manufacturing the same and thin film transistor and electronic device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6296910B1 (en) 1997-05-29 2001-10-02 Imperial College Of Science, Technology & Medicine Film or coating deposition on a substrate
JP2006278213A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Seiko Epson Corp 電子デバイス用基板、電子デバイス、電子デバイスの製造方法および電子機器
KR100743836B1 (ko) * 2006-03-21 2007-07-30 연세대학교 산학협력단 코로나 방전을 이용한 고분자 박막의 제조 방법 및 그방법에 의해 제조된 고분자 박막

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3002366A1 (fr) * 2013-02-20 2014-08-22 Commissariat Energie Atomique Dispositif electronique comprenant une couche en un materiau semi-conducteur et son procede de fabrication
WO2014128607A1 (fr) * 2013-02-20 2014-08-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif electronique comprenant une couche en un materiau semi-conducteur et son procede de fabrication
US10741766B2 (en) 2016-05-12 2020-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic semiconductor thin film and method of manufacturing the same and thin film transistor and electronic device
WO2018012875A1 (ko) * 2016-07-13 2018-01-18 광주과학기술원 공액 고분자와 절연체 고분자를 이용한 복합고분자 반도체 및 이의 제조방법
JP2019527931A (ja) * 2016-07-13 2019-10-03 光州科学技術院Ｇｗａｎｇｊｕ Ｉｎｓｔｔｕｔｅ Ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 共役系高分子と絶縁体高分子を利用した複合高分子半導体およびその製造方法
US10580990B2 (en) 2016-07-13 2020-03-03 Gwangju Institute Of Science And Technology Composite polymer semiconductor using conjugated polymer and insulator polymer, and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101200582B1 (ko) 2012-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2593884C (en) Electrically conductive feature fabrication process
US8828793B2 (en) Method of manufacturing multilayered thin film through phase separation of blend of organic semiconductor/insulating polymer and organic thin film transistor using the same
TWI374545B (en) Manufacturing method of thin film transistor and thin film transistor, and display
US20090179194A1 (en) Organic thin film transistors
Umeda et al. High-mobility and air-stable organic thin-film transistors with highly ordered semiconducting polymer films
Onojima et al. Small molecule/polymer blends prepared by environmentally-friendly process for mechanically-stable flexible organic field-effect transistors
Noh et al. Controlling contact resistance in top-gate polythiophene-based field-effect transistors by molecular engineering
US9070881B2 (en) Method of manufacturing an organic semiconductor thin film
Ohe et al. Organic thin-film transistors with phase separation of polymer-blend small-molecule semiconductors: dependence on molecular weight and types of polymer
KR101200582B1 (ko) 코로나 방전을 이용한 유기박막트랜지스터의 제조방법
JP5504564B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR20100031036A (ko) 유기반도체/절연성 고분자 블렌드의 상분리를 이용한 유기 반도체 박막 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 유기박막트랜지스터
WO2024088117A1 (zh) 一种功函数可调的MXene基导电墨水及其制备方法和在薄膜晶体管中的应用
Khound et al. Hybrid La2O3-cPVP dielectric for organic thin film transistor applications
TW201741317A (zh) 有機半導體組合物及包含其之有機薄膜、與其用途
WO2016031968A1 (ja) 半導体膜の製造方法、半導体膜及び電界効果トランジスタ
CN114420843A (zh) 一种有机场效应晶体管
US20100248421A1 (en) Method of forming organic thin film and method of manufacturing semiconductor device using the same
KR101702600B1 (ko) 반도전성 잉크 조성물
KR20170131135A (ko) 전도성 고분자의 자기조립과 박막 형성을 동시에 유도하는 전도성 고분자 박막 제조방법
EP1936712A1 (en) Organic field-effect transistors with polymeric gate dielectric and method for making same
Jung et al. Kinetically driven self-assembly of a binary solute mixture with controlled phase separation via electro-hydrodynamic flow of corona discharge
JP2004063977A (ja) 電界効果トランジスタ
Yoshimoto et al. Organic Thin Film Transistors Based on Distyryl-Oligothiophenes: Role of AFM Images in Analyses of Charge Transport Properties
Vlad et al. New routes towards all printed organic thin film transistors

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171106

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee