Organik alan etkili transistörlerin üretimi ve performans karakteristiklerinin incelenmesi
Production of organic field effect transistors and investigation of their performance characteristics
Yazar: ALPER GÜLOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET BAYBURT
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tezde oksit ara yüzey tabakaların organik alan etkili transistörlerin performansına etkileri araştırılarak sistematik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Oksidasyon için farklı derecelerde duyarlı olan P3HT (Poly(3-hexylthiophene–2,5-diyl)) ve TIPS PENTACENE (6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl)) iki organik yarıiletkenler ile çalışılmıştır. Dahası aktif tabakalardaki etkilerinin karşılaştırmak amacıyla WO3 ( tungsten trioxide) ve MoO3 gibi farklı iki oksit ara tabaka olarak uygulanmıştır.  
Optimum kalınları bulmak için oksitlerin kalınlıkları değiştirilmiştir. Her iki oksit ara yüzeyin özellikle mobilite ve threshold gerilimlerinde P3HT ve TİPS PENTACENE temelli OFET'lerin (organik alan etkili transistörler) performansını arttırdığı gözlemlenmiştir. 10 nm oksit tabakası optimum kalınlıktır. Kalınlığa olan bağımlılık en yüksek mobiliteyi ve en düşük eşik gerilimini veren 10nm oksit tabaka kalınlığının optimum kalınlık olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte iki oksitin film oluşumu ve aktif tabakanın oksidasyonunda farklı davranışları olduğu bulunmuştur. Oksijene duyarlı olan P3HT MoO3 tarafından kuvvetli bir şekilde doplanırken WO3'te böyle bir durum söz konusu değildir. Oksijene karşı yüksek dirençli olduğu halde TIPS PENTACENE böyle bir fark göstermemektedir.  Bununla birlikte, hem P3HT hem de TIPS PENTACENE aygıtları için transistör karakteristikleri karşılaştırıldığında WO3 ve MoO3 histerisis bakımından oldukça farklı davranış göstermektedir.
WO3 kalınlığının artırılması histerisisi sürekli genişletmektedir hâlbuki MoO3'ün ara tabaka olarak dâhil edilmesi histerisisi ortadan kaldırmaktadır. Bu da aktif tabaka üzerindeki farklı film oluşum özelliklerine dayanmaktadır.

Abstract:
In this thesis a systematic study has been carried out to investigate the effect of oxide interfacial layers for the performance of organic field effect transistors. Two organic semiconductors P3HT (Poly(3-hexylthiophene–2,5-diyl)) and TIPS PENTACENE (6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl)) with different degree of sensitivity for oxidation were studied. Moreover two different oxides, WO3 ( tungsten trioxide) and MoO3 were applied as interfacial layers in order to compare their effects on the active layers.  
Their thickness were varied to find the optimum thickness. It's has been observed that both oxide interlayers improve the performences of OFET's (Organic field effect transistors) based on P3HT and TIPS PENTACENE notibly mobility and thereshold voltage. Thickness dependance show that 10 nm of oxide layer is the optimum thickness which yields highest mobility and lowest threshold voltage. 
However, it's has been found that two oxides have very different behaviour in terms of film formation and the oxidation of the active layer. P3HT which is sensitive to oxygen get's strongly dopped by MoO3 but not with WO3.  While TIPS PENTACENE which is highly resistive to oxygen didn't show such a difference. 
However, when WO3 and MoO3 is compared in the trnasistor characteristics, they show quiet different behaviour in terms of hysterisis for both P3HT and TIPS PENTACENE devices. 
Increasing the thickness of the WO3 enlarge the hysterisis continiously, where as MoO3 inclusion as interlayer removes the hysterisis. This is attribuated to their different film forming properties on the active layer.