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Ladungsträgerinjektion in ambipolare, leuchtende Feldeffekttransistoren

Schidleja, Martin :
Ladungsträgerinjektion in ambipolare, leuchtende Feldeffekttransistoren.
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2010)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Ladungsträgerinjektion in ambipolare, leuchtende Feldeffekttransistoren
Language: German
Abstract:

Der organische lichtemittierende Transistor (OLEFET) ist ein neues Bauteil der organischen Elektronik, das grundsätzlich das Leuchten der organischen Leuchtdiode (OLED) mit der Geometrie und den Schalteigenschaften des organischen Feldeffekttransistors (OFET) kombiniert. In dieser Arbeit werden ambipolare OLEFETs basierend auf verschiedenen organischen Halbleitern realisiert und bezüglich ihrer Bauteileigenschaften untersucht. Der Schwerpunkt ist hierbei auf die Charakterisierung der Injektionseigenschaften von Elektronen und Löchern in den Halbleiter gelegt. In Bauteilen, bei denen analog zum klassischen Transistoraufbau das gleiche Metall für Source und Drain verwendet wird, zeigt sich ein signifikanter Einfluss der Ladungsträgerinjektion auf das gesamte Bauteilverhalten. Diese kontaktlimitierten Bauteile werden im Rahmen eines Transistormodells analysiert, in dem die nichtlinearen Widerstände für die Ladungsträgerinjektion berücksichtigt sind. In anderen Bauteilen ist das Konzept der OLED auf den OLEFET übertragen, indem unterschiedliche Metalle für die Kontakte verwendet werden, um die Injektion beider Ladungsträgersorten zu optimieren. Der Ladungstransport in diesen Bauteilen ist hauptsächlich durch die Eigenschaften des Transistorkanals bestimmt und wird bezüglich der Transportparameter und der zeitlichen Stabilität untersucht. Die Bauteile mit den angepassten Kontakten zeigen eine vollständig andere Lumineszenzcharakteristik als die kontaktlimitierten OLEFETs, insbesondere durch das Auftreten von Lumineszenz in den unipolaren Transportbereichen. Dieses Phänomen, das durch die Verhältnisse an der Metall/Organik-Grenzfläche bestimmt ist, wird im Hinblick auf den Informationsgehalt über die Kontaktbildung analysiert.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The organic light-emitting field-effect transistor (OLEFET) is a new device from the field of organic electronics. The OLEFET combines in principle the light emission from the organic light-emitting diode (OLED) with the geometry and the switching behavior from the organic field-effect transistor (OFET). In the present work ambipolar OLEFETs based on different organic semiconductors are realized and the device behavior is analyzed. The main focus of the investigation is on the ambipolar charge carrier injection into the organic semiconductor. Using the same metal for the injection of both electrons and holes into the transistor channel of an ambipolar OLEFET, a significant influence of the charge carrier injection on the overall device performance is found. These devices are analyzed with a model accounting for the non-linear current/voltage characteristic at the charge carrier injecting contacts. In other devices the concept known from OLEDs is adapted to the OLEFET by using different metals for the electron and hole injection, respectively. The device performance is mainly dominated by the transport properties of the transistor channel. The transport parameters and the temporal stability of these devices are analyzed. For the OLEFETs with adjusted contacts a strong luminescence in the unipolar transport regimes is found. This unexpected behavior is caused by the properties of the metal/organic interface at the charge carrier injecting contacts. It is discussed that the light-emission can be used as a probe to analyze the contact properties.English
Uncontrolled Keywords: Feldeffekttransistor, ambipolar, Licht, Lichtemission, Kontakt, Ladungsträgerinjektion, Rekombinationszone
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Feldeffekttransistor, ambipolar, Licht, Lichtemission, Kontakt, Ladungsträgerinjektion, RekombinationszoneGerman
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Divisions: Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaften
Fachbereich Material- und Geowissenschaften
Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaften > Elektronische Materialeigenschaften
Date Deposited: 09 Nov 2010 10:55
Last Modified: 07 Dec 2012 11:58
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-23153
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: von Seggern, Prof. Dr. Heinz and Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram
Refereed: 29 September 2010
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/2315
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