Farklı kapı yalıtkanları üzerine üretilen pentasen tabanlı organik alan etkili transistörlerin elektriksel karakterizasyonu
Electrical characterization of the pentacene based organic field effect transistors deposited on various gate insulators
Yazar: ŞERİF RÜZGAR
Danışman: PROF. DR. MÜJDAT ÇAĞLAR
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Katıhal Fiziği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, termal buharlaştırma yöntemi ile pentasen aktif tabakası farklı kapı yalıtkanları üzerine büyütülerek alt geçit ve üst kontak geometrisine sahip organik alan etkili transistörler (OFET) üretilmiştir. Üretilen OFET'lerin elektriksel performansları üzerinde kapı yalıtkanının etkisini incelemek amacıyla, ticari olarak satın alınan polimetilmetakrilat (PMMA), polivinil alkol (PVA), poli (4-Vinilfenol) (PVP), polistren (PS), poli (4-Metilstren) (P4MS) ve poli (4-vinilfenol-ko-metil metakrilat) (PVP_co_PMMA) organik yalıtkanları kullanılmış ve bu malzemeler sol jel spin kaplama yöntemi ile hazırlanmıştır. Bu malzemeler kapı yalıtkanı olarak tek başlarına kullanılmakla birlikte, aynı zamanda ikili organik/inorganik kapı yalıtkanlarının organik kısmında da kullanılmıştır. Bu ikili yapılarda inorganik kısım olarak sol jel spin kaplama yöntemi ile oluşturulan TiO2 ve anodizasyon yöntemi ile oluşturulan Al2O3 yalıtkanları kullanılmıştır. Hazırlanan Pentasen tabanlı OFET'lerin elektriksel ölçümleri karanlık ortamda gerçekleştirilmiştir. Daha sonra bu transistörlerden tek tabaka polimer yalıtkan temelli transistörlerin elektriksel karakterizasyonları farklı beyaz ışık şiddetleri altında gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan OFET'lerin, mobilite, eşik voltajı, açma/kapama oranı, alt-eşik salınım değeri, arayüzey tuzak yoğunluğu, fotoduyarlılık ve fototepki gibi elektriksel parametreleri hesaplanmıştır.

Abstract:
In this thesis, thermal evaporated pentacene active layer was deposited on various gate insulators to fabricate organic field effect transistors (OFETs) at bottom-gate top-contact geometry. Commercially purchased polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), poly(4-vinylphenol) (PVP), polystyrene (PS), poly(4-methyl styrene) (P4MS) and poly(4-vinylphenol-co-methyl methacrylate) (PVP_co_PMMA) gate dielectrics were used to investigate the influence of gate insulator on the OFETs performance and they were prepared by sol gel spin coating method. These materials were used as gate insulators both alone and in the organic part of bilayer organic/inorganic gate insulators. As inorganic gate dielectric parts, Al2O3 insulators formed by the anodization method and TiO2 formed by the spin coating method were used in these bilayer structures. Electrical measurements of the pentacene based OFETs were performed under dark conditions. Then, the electrical characteristics of the monolayer polymer insulator based transistors were investigated under different white illumination intensities. The electrical parameters such as mobility, threshold voltage, on/off ratio, subthreshold voltage, interface trap density, photosensitivity and photoresponsivity of the fabricated OFETs were calculated.