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Hydrocarbons‐Driven Crystallization of Polymer Semiconductors for Low‐Temperature Fabrication of High‐Performance Organic Field‐Effect Transistors
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2018-02-06 , DOI: 10.1002/adfm.201706372 Yanlian Lei 1 , Ping Deng 2 , Qiaoming Zhang 1 , Zuhong Xiong 1 , Qinghua Li 2 , Jiangquan Mai 3 , Xinhui Lu 3 , Xunjin Zhu 2 , Beng S. Ong 2
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2018-02-06 , DOI: 10.1002/adfm.201706372 Yanlian Lei 1 , Ping Deng 2 , Qiaoming Zhang 1 , Zuhong Xiong 1 , Qinghua Li 2 , Jiangquan Mai 3 , Xinhui Lu 3 , Xunjin Zhu 2 , Beng S. Ong 2
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While many high‐performance polymer semiconductors are reported for organic field‐effect transistors (OFETs), most require a high‐temperature postdeposition annealing of channel semiconductors to achieve high performance. This negates the fundamental attribute of OFETs being a low‐cost alternative to conventional high‐cost silicon technologies. A facile solution process is developed through which high‐performance OFETs can be fabricated without thermal annealing. The process involves incorporation of an incompatible hydrocarbon binder or wax into the channel semiconductor composition to drive rapid phase separation and instantaneous crystallization of polymer semiconductor at room temperature. The resulting composite channel semiconductor film manifests a nano/microporous surface morphology with a continuous semiconductor nanowire network. OFET mobility of up to about 5 cm2 V−1 s−1 and on/off ratio ≥ 106 are attained. These are hitherto benchmark performance characteristics for room‐temperature, solution‐processed polymer OFETs, which are functionally useful for many impactful applications.
中文翻译：
用于低温制造高性能有机场效应晶体管的聚合物半导体的碳氢化合物驱动结晶
虽然据报道许多高性能的聚合物半导体用于有机场效应晶体管（OFET），但大多数都需要对沟道半导体进行高温后沉积退火以实现高性能。这否定了OFET的基本属性，它是传统高成本硅技术的低成本替代品。开发了一种简便的解决方案工艺，通过该工艺可以制造高性能的OFET，而无需进行热退火。该方法包括将不相容的烃粘合剂或蜡掺入沟道半导体组合物中，以在室温下驱动聚合物半导体的快速相分离和瞬时结晶。所得的复合沟道半导体膜表现出具有连续的半导体纳米线网络的纳米/微孔表面形态。获得2 V -1 s -1和开/关比≥10 6。这些是迄今为止室温下固溶处理的聚合物OFET的基准性能特征，在功能上对许多有影响的应用很有用。
更新日期：2018-02-06
中文翻译：
用于低温制造高性能有机场效应晶体管的聚合物半导体的碳氢化合物驱动结晶
虽然据报道许多高性能的聚合物半导体用于有机场效应晶体管（OFET），但大多数都需要对沟道半导体进行高温后沉积退火以实现高性能。这否定了OFET的基本属性，它是传统高成本硅技术的低成本替代品。开发了一种简便的解决方案工艺，通过该工艺可以制造高性能的OFET，而无需进行热退火。该方法包括将不相容的烃粘合剂或蜡掺入沟道半导体组合物中，以在室温下驱动聚合物半导体的快速相分离和瞬时结晶。所得的复合沟道半导体膜表现出具有连续的半导体纳米线网络的纳米/微孔表面形态。获得2 V -1 s -1和开/关比≥10 6。这些是迄今为止室温下固溶处理的聚合物OFET的基准性能特征，在功能上对许多有影响的应用很有用。
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