Recent advances in organic transistor printing processes

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 7, 2013, Pages 2302-2315

  Kang, Boseok ^a   Lee, Wi Hyoung ^b   Cho, Kilwon ^a  

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

^b Konkuk University   (South Korea)

Author keywords

inkjet printing; organic field effect transistors; organic semiconductors; printed electronics; printing; transfer printing

Indexed keywords

DEVICE PERFORMANCE; ORGANIC TRANSISTOR; PRINTED ELECTRONICS; PRINTING PROCESS; PRINTING TECHNIQUES; PRODUCTION PROCESS; RECENT PROGRESS; TRANSFER PRINTING;

ORGANIC FIELD EFFECT TRANSISTORS; PRINTING PRESSES; SEMICONDUCTING ORGANIC COMPOUNDS;

PRINTING;

EID: 84876158525     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am302796z     Document Type: Review

References (105)

1. Moonen, P. F.; Yakimets, I.; Huskens, J. Adv. Mater. 2012, 24, 5526-5541
2. Carlson, A.; Bowen, A. M.; Huang, Y.; Nuzzo, R. G.; Rogers, J. A. Adv. Mater. 2012, 24, 5284-5318
3. Tobjork, D.; Osterbacka, R. Adv. Mater. 2011, 23, 1935-1961
4. Berggren, M.; Nilsson, D.; Robinson, N. D. Nat. Mater. 2007, 6, 3-5
5. Forrest, S. R. Nature 2004, 428, 911-8
6. Cho, J. H.; Lee, J.; Xia, Y.; Kim, B.; He, Y.; Renn, M. J.; Lodge, T. P.; Frisbie, C. D. Nat. Mater. 2008, 7, 900-906
7. Sirringhaus, H.; Kawase, T.; Friend, R. H.; Shimoda, T.; Inbasekaran, M.; Wu, W.; Woo, E. P. Science 2000, 290, 2123-2126
8. Yoon, M. H.; Yan, H.; Facchetti, A.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10388-10395
9. Jang, Y.; Kim, D. H.; Park, Y. D.; Cho, J. H.; Hwang, M.; Cho, K. W. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 152105-152107
10. Noh, Y. Y.; Zhao, N.; Caironi, M.; Sirringhaus, H. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 784-789
11. Qiu, L. Z.; Xu, Q.; Lee, W. H.; Wang, X. H.; Kang, B.; Lv, G. Q.; Cho, K. J. Mater. Chem. 2011, 21, 15637-15642
12. Lee, W. H.; Cho, J. H.; Cho, K. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2549-2561
13. Park, Y. D.; Lee, H. S.; Choi, Y. J.; Kwak, D.; Cho, J. H.; Lee, S.; Cho, K. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1200-1206
14. Kim, D. H.; Park, Y. D.; Jang, Y. S.; Yang, H. C.; Kim, Y. H.; Han, J. I.; Moon, D. G.; Park, S. J.; Chang, T. Y.; Chang, C. W.; Joo, M. K.; Ryu, C. Y.; Cho, K. W. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 77-82
15. Singh, M.; Haverinen, H. M.; Dhagat, P.; Jabbour, G. E. Adv. Mater. 2010, 22, 673-685
16. Deegan, R. D.; Bakajin, O.; Dupont, T. F.; Huber, G.; Nagel, S. R.; Witten, T. A. Nature 1997, 389, 827-829
17. Lim, J. A.; Lee, H. S.; Lee, W. H.; Cho, K. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1515-1525
18. James, D. T.; Kjellander, B. K. C.; Smaal, W. T. T.; Gelinck, G. H.; Combe, C.; McCulloch, I.; Wilson, R.; Burroughes, J. H.; Bradley, D. D. C.; Kim, J. S. ACS Nano 2011, 5, 9824-9835
19. Lim, J. A.; Lee, W. H.; Lee, H. S.; Lee, J. H.; Park, Y. D.; Cho, K. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 229-234
20. Minemawari, H.; Yamada, T.; Matsui, H.; Tsutsumi, J.; Haas, S.; Chiba, R.; Kumai, R.; Hasegawa, T. Nature 2011, 475, 364-367
21. Lim, J. A.; Lee, W. H.; Kwak, D.; Cho, K. Langmuir 2009, 25, 5404-5410
22. Kim, Y. H.; Yoo, B.; Anthony, J. E.; Park, S. K. Adv. Mater. 2012, 24, 497-502
23. Kjellander, B. K. C.; Smaal, W. T. T.; Anthony, J. E.; Gelinck, G. H. Adv. Mater. 2010, 22, 4612-4616
24. Yan, H.; Chen, Z.; Zheng, Y.; Newman, C.; Quinn, J. R.; Dotz, F.; Kastler, M.; Facchetti, A. Nature 2009, 457, 679-686
25. Khim, D.; Lee, W. H.; Baeg, K. J.; Kim, D. Y.; Kang, I. N.; Noh, Y. Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 12774-12783
26. Kim, D, H.; Shin, H. J.; Lee, H. S.; Lee, J.; Lee, B. L.; Lee, W. H.; Lee, J. H.; Cho, K.; Kim, W. J.; Lee, S. Y.; Choi, J. Y.; Kim, J. M. ACS Nano 2012, 6, 662-670
27. Lim, J. A.; Kim, J. H.; Qiu, L.; Lee, W. H.; Lee, H. S.; Kwak, D.; Cho, K. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3292-3297
28. Qiu, L. Z.; Lee, W. H.; Wang, X. H.; Kim, J. S.; Lim, J. A.; Kwak, D.; Lee, S.; Cho, K. Adv. Mater. 2009, 21, 1349-1353
29. Madec, M. B.; Smith, P. J.; Malandraki, A.; Wang, N.; Korvink, J. G.; Yeates, S. G. J. Mater. Chem. 2010, 20, 9155-9160
30. Wang, J. Z.; Zheng, Z. H.; Li, H. W.; Huck, W. T.; Sirringhaus, H. Nat. Mater. 2004, 3, 171-176
31. Sele, C. W.; von Werne, T.; Friend, R. H.; Sirringhaus, H. Adv. Mater. 2005, 17, 997-1001
32. Lim, J. A.; Cho, J. H.; Park, Y. D.; Kim, D. H.; Hwang, M.; Cho, K. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 082102-082104
33. Wu, Y. L.; Li, Y. N.; Ong, B. S.; Liu, P.; Gardner, S.; Chiang, B. Adv. Mater. 2005, 17, 184-187
34. Gamerith, S.; Klug, A.; Scheiber, H.; Scherf, U.; Moderegger, E.; List, E. J. W. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3111-3118
35. Woo, K.; Bae, C.; Jeong, Y.; Kim, D.; Moon, J. J. Mater. Chem. 2010, 20, 3877-3882
36. Kim, D.; Jeong, S.; Shin, H.; Xia, Y.; Moon, J. Adv. Mater. 2008, 20, 3084-3089
37. Ko, S. H.; Pan, H.; Grigoropoulos, C. P.; Luscombe, C. K.; Frechet, J. M. J.; Poulikakos, D. Nanotechnology 2007, 18, 345202-345209
38. Sekitani, T.; Noguchi, Y.; Zschieschang, U.; Klauk, H.; Someya, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 4976-4980
39. Hecht, D. S.; Hu, L. B.; Irvin, G. Adv. Mater. 2011, 23, 1482-1513
40. Torrisi, F.; Hasan, T.; Wu, W. P.; Sun, Z. P.; Lombardo, A.; Kulmala, T. S.; Hsieh, G. W.; Jung, S. J.; Bonaccorso, F.; Paul, P. J.; Chu, D. P.; Ferrari, A. C. ACS Nano 2012, 6, 2992-3006
41. Lim, S.; Kang, B.; Kwak, D.; Lee, W. H.; Lim, J. A.; Cho, K. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 7520-7525
42. Zhang, L.; Liu, H. T.; Zhao, Y.; Sun, X. N.; Wen, Y. G.; Guo, Y. L.; Gao, X. K.; Di, C. A.; Yu, G.; Liu, Y. Q. Adv. Mater. 2012, 24, 436-440
43. Eda, G.; Chhowalla, M. Adv. Mater. 2010, 22, 2392-2415
44. Loh, K. P.; Bao, Q. L.; Ang, P. K.; Yang, J. X. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2277-2289
45. Park, S.; Ruoff, R. S. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 217-224
46. Jang, Y.; Park, Y. D.; Lim, J. A.; Lee, H. S.; Lee, W. H.; Cho, K. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 183501-183503
47. Chan, C. K.; Richter, L. J.; Dinardo, B.; Jaye, C.; Conrad, B. R.; Ro, H. W.; Germack, D. S.; Fischer, D. A.; DeLongchamp, D. M.; Gundlach, D. J. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 133304-133306
48. Shtein, M.; Peumans, P.; Benziger, J. B.; Forrest, S. R. Adv. Mater. 2004, 16, 1615-1620
49. Shtein, M.; Peumans, P.; Benziger, J. B.; Forrest, S. R. J. Appl. Phys. 2004, 96, 4500-4507
50. Yun, C.; Choi, J.; Kang, H. W.; Kim, M.; Moon, H.; Sung, H. J.; Yoo, S. Adv. Mater. 2012, 24, 2857-2862
51. Chen, J. L.; Leblanc, V.; Kang, S. H.; Benning, P. J.; Schut, D.; Baldo, M. A.; Schmidt, M. A.; Bulovic, V. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2722-2727
52. Pardo, D. A.; Jabbour, G. E.; Peyghambarian, N. Adv. Mater. 2000, 12, 1249-1252
53. Garnier, F.; Hajlaoui, R.; Yassar, A.; Srivastava, P. Science 1994, 265, 1684-1686
54. Bao, Z.; Feng, Y.; Dodabalapur, A.; Raju, V. R.; Lovinger, A. J. Chem. Mater. 1997, 9, 1299-1301
55. Rogers, J. A.; Bao, Z. N.; Raju, V. R. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 2716-2718
56. Lim, S. C.; Kim, S. H.; Yang, Y. S.; Lee, M. Y.; Nam, S. Y.; Bin Ko, J. Jpn. J. Appl. Phys. 2009, 48, 081503-081505
57. Noguchi, Y.; Sekitani, T.; Someya, T. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 133502-133504
58. Carlson, A.; Bowen, A. M.; Huang, Y. G.; Nuzzo, R. G.; Rogers, J. A. Adv. Mater. 2012, 24, 5284-5318
59. Kumar, A.; Biebuyck, H. A.; Abbott, N. L.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9188-9189
60. Zaumseil, J.; Meitl, M. A.; Hsu, J. W. P.; Acharya, B. R.; Baldwin, K. W.; Loo, Y.-L.; Rogers, J. A. Nano Lett. 2003, 3, 1223-1227
61. Hines, D. R.; Mezhenny, S.; Breban, M.; Williams, E. D.; Ballarotto, V. W.; Esen, G.; Southard, A.; Fuhrer, M. S. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 163101-163103
62. Kinloch, A. J. Polymer Surfaces and Interfaces; Wiley: Chichester, U.K., 1987.
63. Muller, P.; Kern, R. Surf. Sci. 2000, 457, 229-253
64. Loo, Y. L.; Willett, R. L.; Baldwin, K. W.; Rogers, J. A. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 562-564
65. Li, D. W.; Guo, L. J. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 063513-063515
66. Takakuwa, A.; Azumi, R. Jpn. J. Appl. Phys. 2008, 47, 1115-1118
67. Park, J.; Shim, S. O.; Lee, H. H. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 073505-073507
68. Hines, D. R.; Ballarotto, V. W.; Williams, E. D.; Shao, Y.; Solin, S. A. J. Appl. Phys. 2007, 101, 024503-024511
69. Keum, C. M.; Bae, J. H.; Kim, M. H.; Choi, W.; Lee, S. D. Org. Electron. 2012, 13, 778-783
70. Hines, D. R.; Southard, A.; Fuhrer, M. S. J. Appl. Phys. 2008, 104, 024510-024514
71. Ulman, A. Chem. Rev. 1996, 96, 1533-1554
72. Rogers, J. A.; Bao, Z.; Baldwin, K.; Dodabalapur, A.; Crone, B.; Raju, V. R.; Kuck, V.; Katz, H.; Amundson, K.; Ewing, J.; Drzaic, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 4835-4840
73. Ma, H.; Yip, H. L.; Huang, F.; Jen, A. K. Y. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1371-1388
74. Acton, O.; Hutchins, D.; Arnadottir, L.; Weidner, T.; Cernetic, N.; Ting, G. G.; Kim, T. W.; Castner, D. G.; Ma, H.; Jen, A. K. Y. Adv. Mater. 2011, 23, 1899-1902
75. Benor, A.; Hoppe, A.; Wagner, V.; Knipp, D. Thin Solid Films 2007, 515, 7679-7682
76. Briseno, A. L.; Mannsfeld, S. C. B.; Ling, M. M.; Liu, S. H.; Tseng, R. J.; Reese, C.; Roberts, M. E.; Yang, Y.; Wudl, F.; Bao, Z. N. Nature 2006, 444, 913-917
77. Bae, I.; Kang, S. J.; Shin, Y. J.; Park, Y. J.; Kim, R. H.; Mathevet, F.; Park, C. Adv. Mater. 2011, 23, 3398-3402
78. Bohandy, J.; Kim, B. F.; Adrian, F. J. J. Appl. Phys. 1986, 60, 1538-1539
79. Roder, T. C.; Kohler, J. R. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 071603-071605
80. Bohandy, J.; Kim, B. F.; Adrian, F. J.; Jette, A. N. J. Appl. Phys. 1988, 63, 1158-1162
81. Chrisey, D. B.; Piqué, A.; McGill, R. A.; Horwitz, J. S.; Ringeisen, B. R.; Bubb, D. M.; Wu, P. K. Chem. Rev. 2003, 103, 553-576
82. Kononenko, T. V.; Alloncle, P.; Konov, V. I.; Sentis, M. Appl. Phys. a-Mater. 2009, 94, 531-536
83. Duocastella, M.; Fernandez-Pradas, J. M.; Serra, P.; Morenza, J. L. Appl. Phys. a-Mater. 2008, 93, 453-456
84. Boutopoulos, C.; Pandis, C.; Giannakopoulos, K.; Pissis, P.; Zergioti, I. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 041104-041106
85. Rapp, L.; Diallo, A. K.; Alloncle, A. P.; Videlot-Ackermann, C.; Fages, F.; Delaporte, P. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 171109-171111
86. Zergioti, I.; Makrygianni, M.; Dimitrakis, P.; Normand, P.; Chatzandroulis, S. Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 5148-5151
87. Diallo, A. K.; Rapp, L.; Nenon, S.; Alloncle, A. P.; Delaporte, P.; Fages, F.; Videlot-Ackermann, C. Synth. Met. 2011, 161, 888-893
88. Fardel, R.; Nagel, M.; Nuesch, F.; Lippert, T.; Wokaun, A. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 061103-061105
89. Rapp, L.; Cibert, C.; Nenon, S.; Alloncle, A. P.; Nagel, M.; Lippert, T.; Videlot-Ackermann, C.; Fages, F.; Delaporte, P. Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 5245-5249
90. Sung, D.; de la Fuente Vornbrock, A.; Subramanian, V. IEEE Trans. Compon. Packag. Technol. 2010, 33, 105-114
91. Yin, X.; Kumar, S. Chem. Eng. Sci. 2006, 61, 1146-1156
92. Schwartz, L. W. J. Eng. Math. 2002, 42, 243-253
93. Kapur, N. Chem. Eng. Sci. 2003, 58, 2875-2882
94. Vornbrock, A. D.; Sung, D. V.; Kang, H. K.; Kitsomboonloha, R.; Subramanian, V. Org. Electron. 2010, 11, 2037-2044
95. Voigt, M. M.; Guite, A.; Chung, D. Y.; Khan, R. U. A.; Campbell, A. J.; Bradley, D. D. C.; Meng, F. S.; Steinke, J. H. G.; Tierney, S.; McCulloch, I.; Penxten, H.; Lutsen, L.; Douheret, O.; Manca, J.; Brokmann, U.; Sonnichsen, K.; Hulsenberg, D.; Bock, W.; Barron, C.; Blanckaert, N.; Springer, S.; Grupp, J.; Mosley, A. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 239-246
96. Tseng, H. Y.; Subramanian, V. Org. Electron. 2011, 12, 249-256
97. Kang, H.; Kitsomboonloha, R.; Jang, J.; Subramanian, V. Adv. Mater. 2012, 24, 3065-3069
98. Jo, J.; Yu, J. S.; Lee, T. M.; Kim, D. S. Jpn. J. Appl. Phys. 2009, 48, 04C181-04C185
99. Schmidt, G. C.; Bellmann, M.; Meier, B.; Hambsch, M.; Reuter, K.; Kempa, H.; Hubler, A. C. Org. Electron. 2010, 11, 1683-1687
100. Yan, H.; Chen, Z. H.; Zheng, Y.; Newman, C.; Quinn, J. R.; Dotz, F.; Kastler, M.; Facchetti, A. Nature 2009, 457, 679-687
101. Zielke, D.; Hubler, A. C.; Hahn, U.; Brandt, N.; Bartzsch, M.; Fugmann, U.; Fischer, T.; Veres, J.; Ogier, S. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 123508-123510
102. Choi, N.; Wee, H.; Nam, S.; Lavelle, J.; Hatalis, M. Microelectron. Eng. 2012, 91, 93-97
103. Giri, G.; Verploegen, E.; Mannsfeld, S. C. B.; Atahan-Evrenk, S.; Kim, D. H.; Lee, S. Y.; Becerril, H. A.; Aspuru-Guzik, A.; Toney, M. F.; Bao, Z. A. Nature 2011, 480, 504-509
104. Lee, J.; Han, A. R.; Kim, J.; Kim, Y.; Oh, J. H.; Yang, C. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20713-20721
105. Hwang, J. K.; Cho, S.; Dang, J. M.; Kwak, E. B.; Song, K.; Moon, J.; Sung, M. M. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 742-748