Ambipolar organic single-crystal transistors based on ion gels

Advanced Materials

Volumn 24, Issue 32, 2012, Pages 4392-4397

  Yomogida, Yohei ^a   Pu, Jiang ^b   Shimotani, Hidekazu ^a   Ono, Shimpei ^c,f   Hotta, Shu ^d   Iwasa, Yoshihiro ^e,f   Takenobu, Taishi ^b  

^a TOHOKU UNIVERSITY   (Japan)

^b WASEDA UNIVERSITY   (Japan)

^c CENTRAL RESEARCH INSTITUTE OF ELECTRIC POWER INDUSTRY   (Japan)

^d KYOTO INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

^e UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

^f RIKEN   (Japan)

Author keywords

ambipolar transistors; electric double layer transistors; organic transistors; single crystal transistors

Indexed keywords

AMBIPOLAR; AMBIPOLAR TRANSISTORS; DOUBLE LAYERS; GEL FILMS; HOMO-LUMO GAPS; ION GELS; ORGANIC SINGLE CRYSTALS; ORGANIC SINGLE-CRYSTAL TRANSISTOR; ORGANIC TRANSISTOR; SINGLE-CRYSTAL TRANSISTORS;

MATERIALS SCIENCE; MECHANICAL PROPERTIES;

TRANSISTORS;

ION; IONIC LIQUID; ORGANIC COMPOUND; POLYMER;

ARTICLE; CHEMISTRY; CRYSTALLIZATION; GEL; QUANTUM THEORY; SEMICONDUCTOR;

CRYSTALLIZATION; GELS; IONIC LIQUIDS; IONS; ORGANIC CHEMICALS; POLYMERS; QUANTUM THEORY; SEMICONDUCTORS; TRANSISTORS, ELECTRONIC;

EID: 84865007040     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201200655     Document Type: Article

References (59)

1. a) R. W. I. de Boer, M. E. Gershenson, A. F. Morpurgo, V. Podzorov, Phys. Status Solidi A 2004, 201, 1302
2. b) M. E. Gershenson, V. Podzorov, A. F. Morpurgo, Rev. Mod. Phys. 2006, 78, 973
3. c) T. Hasegawa, J. Takeya, Sci. Technol. Adv. Mater. 2009, 10, 024314
4. d) T. Kaji, T. Takenobu, A. F. Morpurgo, Y. Iwasa, Adv. Mater. 2009, 21, 3689.
5. a) J. Zaumseil, H. Sirringhaus, Chem. Rev. 2007, 107, 1296
6. b) S. Z. Bisri, T. Takenobu, K. Sawabe, S. Tsuda, Y. Yomogida, T. Yamao, S. Hotta, C. Adachi, Y. Iwasa, Adv. Mater. 2011, 23, 2753.
7. M. Muccini, Nat. Mater. 2006, 5, 605.
8. a) T. Takahashi, T. Takenobu, J. Takeya, Y. Iwasa, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1623
9. b) T. Takenobu, S. Z. Bisri, T. Takahashi, M. Yahiro, C. Adachi, Y. Iwasa, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 066601.
10. T. D. Anthopoulos, S. Setayesh, E. Smits, M. Cölle, E. Cantatore, B. de Boer, P. W. M. Blom, D. M. de Leeuw, Adv. Mater. 2006, 18, 1900.
11. a) J. Takeya, K. Yamada, K. Hara, K. Shigeto, K. Tsukagoshi, S. Ikehata, Y. Aoyagi, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 112102
12. b) M. J. Panzer, C. D. Frisbie, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 03504
13. c) H. Shimotani, H. Asanuma, J. Takeya, Y. Iwasa, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 203501.
14. Polymer Electrolyte ReViews 1 and 2 (Eds:, J. R. MacCallum, C. A. Vincent,) Elsevier: London, 1987 and 1989.
15. a) H. Okimoto, T. Takenobu, K. Yanagi, Y. Miyata, H. Shimotani, H. Kataura, Y. Iwasa, Adv. Mater. 2010, 22, 3981
16. b) H. Okimoto, T. Takenobu, K. Yanagi, Y. Miyata, H. Shimotani, H. Kataura, Y. Iwasa, Jpn. J. Appl. Phys. 2010, 49, 02BD09.
17. a) J. M. Lu, F. Yan, J. Texter, Prog. Polym. Sci. 2009, 34, 431
18. b) C. Daguenet, P. J. Dyson, I. Krossing, A. Oleinikova, J. Slattery, C. Wakai, H. Weingartner, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 12682
19. c) B. D. Paulsen, C. D. Frisbie, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 3132.
20. a) H. Y. Hwang, Y. Iwasa, M. Kawasaki, B. Keimer, N. Nagaosa, Y. Tokura, Nat. Mater. 2012, 11, 103
21. b) K. Ueno, S. Nakamura, H. Shimotani, A. Ohtomo, N. Kimura, T. Nojima, H. Aoki, Y. Iwasa, M. Kawasaki, Nat. Mater. 2008, 7, 855
22. c) J. T. Ye, S. Inoue, K. Kobayashi, Y. Kasahara, H. T. Yuan, H. Shimotani, Y. Iwasa, Nat. Mater. 2010, 9, 125.
23. S. Ono, S. Seki, R. Hirahara, Y. Tominari, J. Takeya, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 103313.
24. Md. A. B. H. Susan, T. Kaneko, A. Noda, M. Watanabe, J. Am. Chem. Soc. 2004, 127, 4976.
25. Y. Xia, W. Zhang, M. Ha, J. H. Cho, M. J. Renn, C. H. Kim, C. D. Frisbie, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 587.
26. S. W. Lee, H. J. Lee, J. H. Choi, W. G. Koh, J. M. Myoung, J. H. Hur, J. J. Park, J. H. Cho, U. Jeong, Nano Lett. 2010, 10, 347.
27. D. Braga, M. Ha, W. Xie, C. D. Frisbie, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 193311.
28. Y. Xia, J. Cho, B. Paulsen, C. D. Frisbie, M. J. Renn, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 013304.
29. J. Lee, L. G. Kaake, J. H. Cho, X.-Y. Zhu, T. P. Lodge, C. D. Frisbie, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8972.
30. J. H. Cho, J. Lee, Y. He, B. S. Kim, T. P. Lodge, C. D. Frisbie, Adv. Mater. 2008, 20, 686.
31. J. H. Cho, J. Lee, Y. Xia, B. Kim, Y. He, M. J. Renn, T. P. Lodge, C. D. Frisbie, Nat. Mater. 2008, 7, 900.
32. J. Lee, M. J. Panzer, Y. He, T. P. Lodge, C. D. Frisbie, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4532.
33. M. Ha, Y. Xia, A. A. Green, W. Zhang, M. J. Renn, C. H. Kim, M. C. Hersam, C. D. Frisbie, ACS Nano 2010, 4, 4388.
34. B. J. Kim, H. Jang, S. K. Lee, B. H. Hong, J. H. Ahn, J. H. Cho, Nano Lett. 2010, 10, 3464.
35. J.-H. Choi, S. W. Lee, J. P. Kar, S. N. Das, J. Jeon, K.-J. Moon, T. I. Lee, U. Jeong, J.-M. Myoung, J. Mater. Chem. 2010, 20, 7393.
36. M. Lee, J. Williams, S. Zhang, C. Frisbie, D. Goldhaber-Gordon, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 256601.
37. M. S. Kang, J. Lee, D. J. Norris, C. D. Frisbie, Nano Lett. 2009, 9, 3848.
38. K. H. Lee, S. Zhang, T. P. Lodge, C. D. Frisbie, J. Phys. Chem. B 2011, 115, 3315.
39. S. Ono, K. Miwa, S. Seki, J. Takeya, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 063301.
40. W. Xie, C. D. Frisbie, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 14360.
41. S. Zhang, K. H. Lee, C. D. Frisbie, T. P. Lodge, Macromolecules 2011, 44, 940.
42. J. Takeya, J. Kato, K. Hara, M. Yamagishi, R. Hirahara, K. Yamada, Y. Nakazawa, S. Ikehata, K. Tsukagoshi, Y. Aoyagi, T. Takenobu, Y. Iwasa, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 196804.
43. T. Takahashi, T. Takenobu, J. Takeya, Y. Iwasa, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 033511.
44. T. Takenobu, T. Takahashi, J. Takeya, Y. Iwasa, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 013507.
45. a) S. Z. Bisri, T. Takenobu, Y. Yomogida, H. Shimotani, T. Yamao, S. Hotta, Y. Iwasa, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1728
46. b) K. Sawabe, T. Takenobu, S. Z. Bisri, T. Yamao, S. Hotta, Y. Iwasa, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 43307.
47. a) T. Takenobu, K. Watanabe, Y. Yomogida, H. Shimotani, Y. Iwasa, Appl. Phys. Lett. 2009, 93, 073301
48. b) S. Z. Bisri, T. Takahashi, T. Takenobu, M. Yahiro, C. Adachi, Y. Iwasa, Jpn. J. Appl. Phys. 2007, 46, L596
49. c) Y. Yomogida, T. Takenobu, H. Shimotani, K. Sawabe, S. Z. Bisri, T. Yamao, S. Hotta, Y. Iwasa, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 173301.
50. O. L. Griffith, J. E. Anthony, A. G. Jones, D. L. Lichtenberger, J. Am. Chem. Soc. 2009, 132, 580.
51. K. Okumoto, H. Kanno, Y. Hamada, H. Takahashi, K. Shibata, J. Appl. Phys. 2006, 100, 044507.
52. P. G. Schroeder, C. B. France, J. B. Park, B. A. Parkinson, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2253.
53. V. Podzorov, M. Gershenson, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 016602.
54. a) V. Podzorov, S. E. Sysoev, E. Loginova, V. M. Pudalov, M. E. Gershenson, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 3504
55. b) J. Takeya, T. Nishikawa, T. Takenobu, S. Kobayashi, Y. Iwasa, T. Mitani, C. Goldmann, C. Krellner, B. Batlogg, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 5078.
56. a) D. Natali, L. Fumagalli, M. Sampietro, J. Appl. Phys. 2007, 101, 014501
57. b) D. Natali, M. Caironi, Adv. Mater. 2012, 24, 1357.
58. M. Imakawa, K. Sawabe, Y. Yomogida, Y. Iwasa, T. Takenobu, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 233301.
59. I. N. Hulea, S. Fratini, H. Xie, C. L. Mulder, N. N. Iossad, G. Rastelli, S. Ciuchi, A. F. Morpurgo, Nat. Mater. 2006, 5, 982.