Caracterização elétrica de transistores híbridos organico-inorganico utilizando derivados de indenofluorenos como emissor

Abstract

Resumo: O presente trabalho consiste em construir e caracterizar transistores híbridosorgânico/inorgânico de base metálica utilizando derivados de indenofluorenos como emissor orgânico. Três diferentes materiais orgânicos foram utilizados como emissor: 2, 6-Difenilindenofluoreno, 2, 6-Bis(2-tiofeno)indenofluoreno e 2, 6-Bis(3, 5-diflu-orofenil)indenofluoreno, verificando-se uma leve sensibilidade do emissor nas características dos dispositivos. Diferentes metais também foram utilizados como camada de base nas diferentes estruturas: Sn, Al, Au/Sn, Ni/Sn, Ca/Sn, Ca/Al/Ca. Foi verificada uma forte influência da base nas características elétricas dos dispositivos, refletindo nos ganhos de corrente, na corrente de fuga e nas tensões de operação. Os transistores estudados apresentam como portadores de carga majoritários os buracos e característica de base permeável. A sua caracterização elétrica foi realizada através de medidas a dois e três terminais. As medidas a três terminais consistiram na operação do transistor em seus três modos de operação distintos: base comum, emissor comum e coletor comum. Adicionalmente, imagens de microscopia de força atômica de superfícies de filmes metálicos de estanho depositado sobre silício foram feitas como objetivo de investigar a morfologia da base. A influência da espessura da camada de base metálica sobre as características elétricas dos transistores é estudada, além da influência de temperaturas maiores que a ambiente.

Abstract: The present work consists on the construction and characterization of hybridorganic/inorganic metal base transistors using indenofluorene derivatives as emitter. Three different organic materials were used as emitter: 2, 6-Diphenylindenofluorene,2, 6-Bis(2-tiophene)indenofluorene and 2, 6-Bis(3, 5-difluorophenyl)indenofluorene, observing a small dependence of the electrical characteristics on the organic emitter. Different metals were also used as base layer in distinct structures: Sn, Al,Au/Sn, Ni/Sn, Ca/Sn, Ca/Al/Ca. It was observed a strong influence of the base on device electrical characteristics. The studied transistors present holes as majority charge carriers, in addition to the permeable base characteristic. The electrical characterization was performed through two and three terminal measurements. The three terminal measurements consist in its three distinct operation modes: common base, common emitter and common collector. Additionally, images of the surface of metallic films consisting of tin deposited over silicon were made by atomic force microscopy in order to verify the base morphology. The influence of the base thickness and temperature over the transistors electrical characteristics was studied.