Transistores orgânicos eletrolíticos em arquitetura planar e vertical

Abstract

Resumo: Neste trabalho desenvolveram-se e caracterizaram-se transistores orgânicos eletrolíticos em arquitetura planar Au/P3HT/gel iônico/Au e nas arquiteturas verticais ITO/PBT/Sn/gel iônico/Au e ITO/PBT/AgNW/gel iônico/Au. No caso dos transistores planares, investigou-se a influência em seu desempenho de uma camada de PVA ou PMMA adicionada na interface entre o P3HT/gel iônico. Além disso, investigou-se o comportamento dos transistores operando sob duas diferentes faixas de tensões aplicadas à porta (VGS), denominadas de baixo VGS (0,2 V a -0,6 V) e alto VGS (0,2 V a -1,1 V). Com relação aos transistores em arquitetura vertical, investigouse a influência de eletrodos intermediários permeáveis de estanho (Sn) ou nanofios de prata (AgNW) em seu desempenho. Além disso, investigaram-se por imagens de MEV, as características morfológicas dos eletrodos de Sn crescidos por evaporação térmica sobre o substrato de vidro e sobre o filme de PBT. Também investigou-se o comportamento da corrente através do filme de PBT através de curvas I-V realizadas nas células diodos dos transistores verticais nas configurações de ITO/PBT/Sn e ITO/ PBT/AgNW. Essas medidas I-V, além de fornecerem informações sobre o comportamento da corrente através do PBT, contribuíram para uma melhor compreensão em relação ao modo de operação dos transistores. As caracterizações elétricas dos transistores orgânicos eletrolíticos foram realizadas por curvas de transferência (IDS x VGS) e curvas características de saída (IDS x VDS). Palavras-chave: Transistores orgânicos eletrolíticos; OECT; EGOFET; Electrolyte-Gated VOFET e VOECT.

Abstract: In this work, electrolyte organic transistors were developed and characterized in planar architecture Au/P3HT/ion gel/Au and vertical architectures ITO/PBT/Sn/ion gel/Au and ITO/PBT/AgNW/ion gel/Au. In the case of planar transistors, the influence on their performance of a layer of PVA and PMMA added at the interface between the P3HT/ion gel was investigated. In addition, the behavior of transistors operating under two diff,erent voltage ranges applied to the gate was investigated, called low VGS (0.2 V to -0.6 V) and high VGS (0.2 V to -1,1 V). Regarding the transistors in the vertical architecture, the influence of permeable intermediate electrodes of tin (Sn) or silver nanowires (AgNW) in their performance was investigated. In addition, the morphological characteristics of Sn electrodes grown by thermal evaporation on the glass substrate and on the PBT film were investigated by SEM images. The behavior of the current through the PBT film carried out on the diode cells of the vertical transistors in the configurations of ITO/ PBT/Sn and ITO/PBT/AgNW was also investigated through I-V curves. These I-V measurements, in addition to providing information on the current behavior through the PBT, contributed to a bettier understanding in relation to the operation mode of the transistors. The electrical characterizations of the electrolyte organic transistors were performed by transfer curves (IDS x VGS) and output characteristic curves (IDS x VDS). Keywords: Electrolyte organic transistors; OECT; EGOFET; Electrolyte- Gated VOFET and VOCET.