The influence of the solvent evaporation rate on the phase separation and electrical performances of soluble acene-polymer blend semiconductors

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 2, 2012, Pages 267-281

  Lee, Wi Hyoung ^a   Kwak, Donghoon ^a   Anthony, John E ^b   Lee, Hwa Sung ^c   Choi, Hyun Ho ^a   Kim, Do Hwan ^d   Lee, Seung Goo ^a   Cho, Kilwon ^a  

^a Pohang University of Science and Technology (POSTECH)   (South Korea)

^b UNIVERSITY OF KENTUCKY   (United States)

^c Hanbat National University   (South Korea)

^d Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT)   (South Korea)

Author keywords

organic field effect transistors; organic semiconductors; phase separation; soluble acene

Indexed keywords

BI-LAYER STRUCTURE; BLEND FILMS; BLEND SOLUTION; BOTTOM GATE; DE-WETTING; DIFLUORINATED; ELECTRICAL PERFORMANCE; FIELD-EFFECT MOBILITIES; METHYL METHACRYLATES; ONE-STEP PROCESS; ORGANIC SEMICONDUCTOR; SOLUBLE ACENE; SOLVENT EVAPORATION; STRUCTURAL DEVELOPMENT; TWO-COMPONENT;

CRYSTAL STRUCTURE; CRYSTALS; ESTERS; EVAPORATION; INTERFACES (MATERIALS); ORGANIC FIELD EFFECT TRANSISTORS; PHASE TRANSITIONS; POLYMER BLENDS; SOLVENTS; TRANSISTORS;

PHASE SEPARATION;

EID: 84862907641     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201101159     Document Type: Article

References (73)

1. a) Z. Bao, A. Dodabalapur, A. J. Lovinger, Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 4108
2. b) M. L. Chabinyc, M. F. Toney, R. J. Kline, I. McCulloch, M. Heeney, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3226
3. c) H. E. Katz, Chem. Mater. 2004, 16, 4748
4. d) H. Sirringhaus, Adv. Mater. 2005, 17, 2411
5. e) I. Osaka, G. Sauve, R. Zhang, T. Kowalewski, R. D. McCullough, Adv. Mater. 2007, 19, 4160
6. f) H. Usta, C. Risko, Z. M. Wang, H. Huang, M. K. Deliomeroglu, A. Zhukhovitskiy, A. Facchetti, T. J. Marks, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5586
7. g) H. Yan, Z. H. Chen, Y. Zheng, C. Newman, J. R. Quinn, F. Dotz, M. Kastler, A. Facchetti, Nature 2009, 457, 679
8. h) Y. Y. Noh, N. Zhao, M. Caironi, H. Sirringhaus, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 58
9. i) P. Gao, D. Beckmann, H. N. Tsao, X. L. Feng, V. Enkelmann, M. Baumgarten, W. Pisula, K. Mullen, Adv. Mater. 2009, 21, 213
10. j) D. H. Kim, Y. D. Park, Y. S. Jang, H. C. Yang, Y. H. Kim, J. I. Han, D. G. Moon, S. J. Park, T. Y. Chang, C. W. Chang, M. K. Joo, C. Y. Ryu, K. W. Cho, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 77
11. k) Y. D. Park, D. H. Kim, Y. Jang, J. H. Cho, M. Hwang, H. S. Lee, J. A. Lim, K. Cho, Org. Electron. 2006, 7, 514.
12. a) I. Mcculloch, M. Heeney, C. Bailey, K. Genevicius, I. Macdonald, M. Shkunov, D. Sparrowe, S. Tierney, R. Wagner, W. M. Zhang, M. L. Chabinyc, R. J. Kline, M. D. Mcgehee, M. F. Toney, Nat. Mater. 2006, 5, 328
13. b) B. S. Ong, Y. L. Wu, P. Liu, S. Gardner, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3378.
14. a) J. E. Anthony, J. S. Brooks, D. L. Eaton, S. R. Parkin, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9482
15. b) A. L. Briseno, Q. Miao, M. M. Ling, C. Reese, H. Meng, Z. N. Bao, F. Wudl, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15576
16. c) Q. Miao, X. L. Chi, S. X. Xiao, R. Zeis, M. Lefenfeld, T. Siegrist, M. L. Steigerwald, C. Nuckolls, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1340
17. d) K. C. Dickey, J. E. Anthony, Y. L. Loo, Adv. Mater. 2006, 18, 1721
18. e) D. H. Kim, D. Y. Lee, H. S. Lee, W. H. Lee, Y. H. Kim, J. I. Han, K. Cho, Adv. Mater. 2007, 19, 678
19. f) W. H. Lee, D. H. Kim, Y. Jang, J. H. Cho, M. Hwang, Y. D. Park, Y. H. Kim, J. I. Han, K. Cho, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 132106.
20. M. M. Payne, S. R. Parkin, J. E. Anthony, C. C. Kuo, T. N. Jackson, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4986.
21. S. Subramanian, S. K. Park, S. R. Parkin, V. Podzorov, T. N. Jackson, J. E. Anthony, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2706.
22. a) S. Allard, M. Forster, B. Souharce, H. Thiem, U. Scherf, Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4070
23. b) M. Mas-Torrent, C. Rovira, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 827
24. c) J. E. Anthony, J. Gierschner, C. A. Landis, S. R. Parkin, J. B. Sherman, R. C. Bakus, Chem. Commun. 2007, 4746
25. d) J. E. Anthony, Chem. Rev. 2006, 106, 5028.
26. J. A. Lim, H. S. Lee, W. H. Lee, K. Cho, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1515.
27. a) M. B. Madec, D. Crouch, G. R. Llorente, T. J. Whittle, M. Geoghegan, S. G. Yeates, J. Mater. Chem. 2008, 18, 3230
28. b) T. Ohe, M. Kuribayashi, R. Yasuda, A. Tsuboi, K. Nomoto, K. Satori, M. Itabashi, J. Kasahara, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 053303
29. c) J. Kang, N. Shin, D. Y. Jang, V. M. Prabhu, D. Y. Yoon, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12273
30. d) J. Smith, R. Hamilton, M. Heeney, D. M. de Leeuw, E. Cantatore, J. E. Anthony, I. McCulloch, D. D. C. Bradley, T. D. Anthopoulos, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 253301.
31. R. Hamilton, J. Smith, S. Ogier, M. Heeney, J. E. Anthony, I. McCulloch, J. Veres, D. D. C. Bradley, T. D. Anthopoulos, Adv. Mater. 2009, 21, 1166.
32. a) L. L. Chua, P. K. H. Ho, H. Sirringhaus, R. H. Friend, Adv. Mater. 2004, 16, 1609
33. b) A. C. Arias, Polym. Rev. 2006, 46, 103
34. c) A. C. Arias, F. Endicott, R. A. Street, Adv. Mater. 2006, 18, 2900
35. d) A. Salleo, A. C. Arias, Adv. Mater. 2007, 19, 3540
36. e) L. Qiu, J. A. Lim, X. Wang, W. H. Lee, M. Hwang, K. Cho, Adv. Mater. 2008, 20, 1141.
37. S. Goffri, C. Muller, N. Stingelin-Stutzmann, D. W. Breiby, C. P. Radano, J. W. Andreasen, R. Thompson, R. A. J. Janssen, M. M. Nielsen, P. Smith, H. Sirringhaus, Nat. Mater. 2006, 5, 950.
38. W. H. Lee, J. A. Lim, D. Kwak, J. H. Cho, H. S. Lee, H. H. Choi, K. Cho, Adv. Mater. 2009, 21, 4243.
39. D. J. Gundlach, J. E. Royer, S. K. Park, S. Subramanian, O. D. Jurchescu, B. H. Hamadani, A. J. Moad, R. J. Kline, L. C. Teague, O. Kirillov, C. A. Richter, J. G. Kushmerick, L. J. Richter, S. R. Parkin, T. N. Jackson, J. E. Anthony, Nat. Mater. 2008, 7, 216.
40. J. Smith, R. Hamilton, Y. B. Qi, A. Kahn, D. D. C. Bradley, M. Heeney, I. McCulloch, T. D. Anthopoulos, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2330.
41. Chemical Properties Handbook, (Ed:, C. L. Yaws,), McGraw-Hill, New York 1999.
42. A. Salleo, R. A. Street, J. Appl. Phys. 2003, 94, 4231.
43. P. H. Wobkenber, J. Ball, F. B. Kooistra, J. C. Hummelen, D. M. de Leeuw, D. D. C. Bradley, T. D. Anthopoulos, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 013303.
44. K. Tanaka, A. Takahara, T. Kajiyama, Macromolecules 1996, 29, 3232.
45. G. R. Strobl, The Physics of Polymers: Concepts for Understanding their Structures and Behavior, Springer, Berlin, New York 1996.
46. R. A. L. Jones, R. W. Richards, Polymers at Surfaces and Interfaces, Cambridge University Press, Cambridge, New York 1999.
47. a) Y. D. Park, J. A. Lim, H. S. Lee, K. Cho, Mater. Today 2007, 10, 46
48. b) D. Braga, G. Horowitz, Adv. Mater. 2009, 21, 1473.
49. A. E. Lita, J. E. Sanchez, Phys. Rev. B 2000, 61, 7692.
50. a) D. M. DeLongchamp, B. M. Vogel, Y. Jung, M. C. Gurau, C. A. Richter, O. A. Kirillov, J. Obrzut, D. A. Fischer, S. Sambasivan, L. J. Richter, E. K. Lin, Chem. Mater. 2005, 17, 5610
51. b) H. Yang, S. W. LeFevre, C. Y. Ryu, Z. N. Bao, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 172116.
52. Y. L. Loo, I. McCulloch, MRS Bull. 2008, 33, 653.
53. a) D. M. de Leeuw, M. M. J. Simenon, A. R. Brown, R. E. F. Einerhand, Synth. Met. 1997, 87, 53
54. b) S. Ogawa, T. Naijo, Y. Kimura, H. Ishii, M. Niwano, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 252104.
55. B. S. Ong, Y. L. Wu, Y. N. Li, P. Liu, H. L. Pan, Chem. Eur. J. 2008, 14, 4766.
56. D. Kumaki, M. Yahiro, Y. Inoue, S. Tokito, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 133511.
57. D. B. A. Rep, A. F. Morpurgo, W. G. Sloof, T. M. Klapwijk, J. Appl. Phys. 2003, 93, 2082.
58. S. J. Zilker, C. Detcheverry, E. Cantatore, D. M. de Leeuw, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 1124.
59. C. Goldmann, D. J. Gundlach, B. Batlogg, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 063501.
60. a) T. Umeda, S. Tokito, D. Kumaki, J. Appl. Phys. 2007, 101, 054517
61. b) J. Locklin, M. M. Ling, A. Sung, M. E. Roberts, Z. N. Bao, Adv. Mater. 2006, 18, 2989
62. c) T. Miyadera, S. D. Wang, T. Minari, K. Tsukagoshi, Y. Aoyagi, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 033304.
63. T. N. Ng, J. A. Marohn, M. L. Chabinyc, J. Appl. Phys. 2006, 100, 084505.
64. R. A. Street, Technology and Applications of Amorphous Silicon, Springer, New York 2000.
65. a) M. Matters, D. M. de Leeuw, P. T. Herwig, A. R. Brown, Synth. Met. 1999, 102, 998
66. b) R. A. Street, A. Salleo, M. L. Chabinyc, Phys. Rev. B 2003, 68, 085316.
67. S. G. J. Mathijssen, M. Colle, H. Gomes, E. C. P. Smits, B. de Boer, I. McCulloch, P. A. Bobbert, D. M. de Leeuw, Adv. Mater. 2007, 19, 2785.
68. a) G. Gu, M. G. Kane, J. E. Doty, A. H. Firester, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 243512
69. b) C. Goldmann, C. Krellner, K. P. Pernstich, S. Haas, D. J. Gundlach, B. Batlogg, J. Appl. Phys. 2006, 99, 034507.
70. a) D. W. Li, E. J. Borkent, R. Nortrup, H. Moon, H. Katz, Z. N. Bao, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 042105
71. b) W. L. Kalb, T. Mathis, S. Haas, A. F. Stassen, B. Batlogg, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 092104
72. c) M. Tello, M. Chiesa, C. M. Duffy, H. Sirringhaus, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3907.
73. K. Suemori, S. Uemura, M. Yoshida, S. Hoshino, N. Takada, T. Kodzasa, T. Kamata, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 033308.