Highly stable printed polymer field-effect transistors and inverters <i>via</i> polyselenophene conjugated polymers
저자
Khim, Dongyoon ; Lee, Woo-Hyung ; Baeg, Kang-Jun ; Kim, Dong-Yu ; Kang, In-Nam ; Noh, Yong-Young
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
-자료형태
학술저널
수록면
12774-12783(10쪽)
제공처
<P>We report the use of two polyselenophene-based conjugated polymers, poly(3,3′′-didodecyl-2,2′:5,2′′-terselenophene) (<B>P3Se</B>) and poly(3,3′′,3′′′,3′′′′-tetradodecyl-2,5′:2′,2′′:5′′,2′′′-pentaselenophene) (<B>P5Se</B>), as an active layer of printed p-channel organic field-effect transistors (OFETs). Top-gate/bottom-contact (TG/BC) <B>P5Se</B> OFETs showed a high-saturation hole mobility of up to ∼0.1 cm<SUP>2</SUP> V<SUP>−1</SUP> s<SUP>−1</SUP> and a high on/off ratio of ∼10<SUP>5</SUP> with no hysteresis. In addition, polyselenophene-based OFETs exhibited a much better bias and ambient stability when compared with poly(3-hexylthiophene)-based OFETs. The excellent air stability of those polyselenophenes enables the realization of complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) inverters <I>via</I> extended periods of ink-jetting under ambient conditions. CMOS inverters were demonstrated using p-[<B>P5Se</B>] and n-channel [poly{[<I>N</I>,<I>N</I>′-bis(2-octyldodecyl)-naphthalene-1,4,5,8-bis(dicarboximide)-<I>s</I>,6-diyl]-<I>alt</I>-5,5′-(2,2′-dithiophene)}] ([P(NDI2OD-T2)], Polyera ActivInk N2200/OFETs) by inkjet printing of conjugated polymers. Printed CMOS inverters exhibited a stable voltage transfer characteristic with negligible hysteresis, a DC voltage gain of ∼10, and a power consumption of ∼0.025 mW at <I>V</I><SUB>DD</SUB> = −60 V.</P>
<P>Graphic Abstract</P><P>We report the use of two polyselenophene-based conjugated polymers, poly(3,3′′-didodecyl-2,2′:5,2′′-terselenophene) (<B>P3Se</B>) and poly(3,3′′,3′′′,3′′′′-tetradodecyl-2,5′:2′,2′′:5′′,2′′′-pentaselenophene) (<B>P5Se</B>), as an active layer of printed p-channel organic field-effect transistors (OFETs).
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