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Ambipolare Feldeffekttransistoren mit spannungsabhängiger Emissionsfarbe

Feldmeier, Eva J. :
Ambipolare Feldeffekttransistoren mit spannungsabhängiger Emissionsfarbe.
Technische Universität Darmstast tuprints, Darmstadt, Deutschland
[Ph.D. Thesis], (2012)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Ambipolare Feldeffekttransistoren mit spannungsabhängiger Emissionsfarbe
Language: German
Abstract:

In dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze vorgestellt, die spannungsabhängige Position der Rekombinationszone in einem ambipolaren, leuchtenden Transistor zu nutzen, um einen Farbwechsel des emittierenden Lichts zu realisieren. Der erste Ansatz beruht auf einem Acen-Transistor, welcher sowohl im ambipolaren als auch im unipolaren p-Typ-Bereich Lichtemission zeigt. Die Position der Ladungsträgerrekombination und somit der Lichtemission wird während des Regimewechsels von unipolar zu ambipolar nicht nur horizontal durch den Kanal, sondern auch vertikal durch die Halbleiterschicht geschoben. Dadurch kann ein Transistor mit spannungsabhängigem Farbwechsel realisiert werden, indem auf die erste Acen-Schicht ein zweiter Halbleiter mit einer anderen Lumineszenzfarbe aufgebracht wird. Durchläuft die Rekombinationszone während eines Wechsels des Transistorregimes den Halbleiterstapel, so rekombinieren die Ladungsträger einmal im oberen und einmal im unteren Halbleiter, womit sich die Farbe des emittierten Lichts von grün zu rot ändert. Der zweite Ansatz basiert auf einem F8BT (poly(9,9-di-n-octyl-fluorene-alt-benzothiadiazol))-Transistor, auf den zur Erreichung der Farbvarianz eine zusätzliche Farbkonversionsschicht abgeschieden wird. So erfolgen Injektion, Transport und Rekombination der Ladungsträger örtlich getrennt und elektrisch isoliert von der Konversionsschicht und werden durch diese nicht beeinträchtigt. Als Konversionsmaterial fungiert Rubren, das den Kanal nur zur Hälfte bedeckt. Der spannungsabhängige Farbwechsel beruht auf der horizontalen Bewegung der Rekombinationszone durch den Kanal: Je nachdem wo die Ladungsträgerrekombination stattfindet, kann die reine F8BT-Emission oder die durch die Rubrenschicht veränderte Emission beobachtet werden. Folglich ist es möglich, über eine Änderung der Position der Rekombinationszone eine farbliche Änderung des emittierten Lichts von grün zu gelb zu erreichen.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The organic light-emitting field-effect transistor (OLET) provides novel aspects for modern organic optoelectronic applications. In particular the full control over the position of the recombination region within transistor channel appears to be one of the most exploitable properties of OLETs. In this thesis this property was used to realize OLETs with voltage-dependent emission colour. The first approach contains an OLET with colour tuneable light emission whereby the emission colour can be defined by the vertical position of the recombination zone and thus by the applied voltages. The device is realized by a parallel layer stack of two ambipolar acenes with different optical and suited electrical properties. Once the transistor is switched from the unipolar to the ambipolar regime a shift in the emission maximum of 50 nm is achieved. The position of the recombination zone is vertically moved through the layer stack and depending on the material the emitted light is either red or green. The second approach contains the combination of an efficient OLET with an independent colour conversion layer on top of the transistor. The colour conversion is achieved by mixing of the transmitted light from the transistor channel and the reemitted light succeeding the photo excitation of the conversion layer at longer wavelength due to a material specific Stokes shift. As the semiconductor and the conversion layer do not need to match electronically an optimized ambipolar transistor setup in terms of carrier transport and quantum efficiency can be chosen. A bottom-contact top-gate transistor with F8BT (poly(9,9-di-n-octyl-fluorene-alt-benzothiadiazole)) as the bipolar semiconductor was chosen. To achieve a colour shift of the emitted light, rubrene was evaporated on the F8BT transistor partially covering the channel. As the absorption spectrum of rubrene matches the emission spectrum of F8BT a colour change can be expected once the rubrene layer is excited via the F8BT emission.English
Place of Publication: Darmstadt, Deutschland
Publisher: Technische Universität Darmstast tuprints
Collation: 113 Seiten
Uncontrolled Keywords: Organisch, ambipolar, leuchtend, Transistor
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
organic, ambipolar, light emitting, transistorEnglish
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaften
Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaften > Elektronische Materialeigenschaften
Date Deposited: 24 Feb 2012 12:34
Last Modified: 07 Dec 2012 12:04
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-28954
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: von Seggern, Prof. Dr. Heinz and Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram
Refereed: 27 January 2012
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/2895
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