Orientation-dependent electronic structures and charge transport mechanisms in ultrathin polymeric n-channel field-effect transistors

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 10, 2013, Pages 4417-4422

  Fabiano, Simone ^a,e   Yoshida, Hiroyuki ^b,c   Chen, Zhihua ^d   Facchetti, Antonio ^d   Loi, Maria Antonietta ^a  

^a UNIVERSITY OF GRONINGEN   (Netherlands)

^b KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^c JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

^d POLYERA CORPORATION   (United States)

^e LINKÖPING UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

conjugated polymer; electron affinity; field effect transistor; injection barrier; inverse photoemission spectroscopy; monolayer

Indexed keywords

CHARGE INJECTION BARRIERS; CHARGE TRANSPORT MECHANISMS; DEVICE CHARACTERIZATION; INJECTION BARRIERS; INVERSE PHOTOEMISSION SPECTROSCOPY; LOW-ENERGY ELECTRON TRANSMISSION; SEMICONDUCTOR INTERFACES; TEMPERATURE DEPENDENCE;

ACTIVATION ENERGY; CONJUGATED POLYMERS; ELECTRON AFFINITY; ELECTRONIC STRUCTURE; ELECTRONS; MOLECULAR ORIENTATION; MONOLAYERS; MORPHOLOGY; NAPHTHALENE; TEMPERATURE DISTRIBUTION;

FIELD EFFECT TRANSISTORS;

EID: 84878279227     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am400786c     Document Type: Article

References (43)

1. Arias, A. C.; MacKenzie, J. D.; McCulloch, I.; Rivnay, J.; Salleo, A. Chem. Rev. 2010, 110, 3-24
2. Usta, H.; Facchetti, A.; Marks, T. J. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 501-510
3. Nougaret, L.; Happy, H.; Dambrine, G.; Derycke, V.; Bourgoin, J. P.; Green, A. A.; Hersam, M. C. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 243505
4. Facchetti, A. Chem. Mater. 2011, 23, 733-758
5. McCulloch, I.; Ashraf, R. S.; Biniek, L.; Bronstein, H.; Combe, C.; Donaghey, J. E.; James, D. I.; Nielsen, C. B.; Schroeder, B. C.; Zhang, W. M. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 714-722
6. Yan, H.; Chen, Z.; Zheng, Y.; Newman, C.; Quinn, J. R.; Dötz, F.; Kastler, M.; Facchetti, A. Nature 2009, 457, 679-686
7. Casado, J.; Ortiz, R. P.; Navarrete, J. T. L. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 5672-5686
8. Silvestri, F.; Marrocchi, A.; Seri, M.; Kim, C.; Marks, T. J.; Facchetti, A.; Taticchi, A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6108-6123
9. Zen, A.; Pflaum, J.; Hirschmann, S.; Zhuang, W.; Jaiser, F.; Asawapirom, U.; Rabe, J. P.; Scherf, U.; Neher, D. Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 757-764
10. Piliego, C.; Jarzab, D.; Gigli, G.; Chen, Z.; Facchetti, A.; Loi, M. A. Adv. Mater. 2009, 21, 1573-1576
11. Salleo, A.; Kline, R. J.; DeLongchamp, D. M.; Chabinyc, M. L. Adv. Mater. 2010, 22, 3812-3838
12. Fabiano, S.; Wang, H.; Piliego, C.; Jaye, C.; Fischer, D. A.; Chen, Z. H.; Pignataro, B.; Facchetti, A.; Loo, Y. L.; Loi, M. A. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 4479-4486
13. Sirringhaus, H.; Brown, P. J.; Friend, R. H.; Nielsen, M. M.; Bechgaard, K.; Langeveld-Voss, B. M. W.; Spiering, A. J. H.; Janssen, R. A. J.; Meijer, E. W.; Herwig, P.; de Leeuw, D. M. Nature 1999, 401, 685-688
14. Duhm, S.; Heimel, G.; Salzmann, I.; Glowatzki, H.; Johnson, R. L.; Vollmer, A.; Rabe, J. P.; Koch, N. Nat. Mater. 2008, 7, 326-332
15. Heimel, G.; Salzmann, I.; Duhm, S.; Rabe, J. P.; Koch, N. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3874-3879
16. Salzmann, I.; Duhm, S.; Heimel, G.; Oehzelt, M.; Kniprath, R.; Johnson, R. L.; Rabe, J. P.; Koch, N. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12870-12871
17. Hamadani, B. H.; Corley, D. A.; Ciszek, J. W.; Tour, J. M.; Natelson, D. Nano Lett. 2006, 6, 1303-1306
18. Fabiano, S.; Musumeci, C.; Chen, Z. H.; Scandurra, A.; Wang, H.; Loo, Y. L.; Facchetti, A.; Pignataro, B. Adv. Mater. 2012, 24, 951-956
19. Rivnay, J.; Toney, M. F.; Zheng, Y.; Kauvar, I. V.; Chen, Z.; Wagner, V.; Facchetti, A.; Salleo, A. Adv. Mater. 2010, 22, 4359-4363
20. Steyrleuthner, R.; Schubert, M.; Howard, I.; Klaumunzer, B.; Schilling, K.; Chen, Z. H.; Saalfrank, P.; Laquai, F.; Facchetti, A.; Neher, D. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18303-18317
21. Steyrleuthner, R.; Schubert, M.; Jaiser, F.; Blakesley, J. C.; Chen, Z.; Facchetti, A.; Neher, D. Adv. Mater. 2010, 22, 2799-2803
22. Rivnay, J.; Steyrleuthner, R.; Jimison, L. H.; Casadei, A.; Chen, Z.; Toney, M. F.; Facchetti, A.; Neher, D.; Salleo, A. Macromolecules 2011, 44, 5246-5255
23. Noh, Y. Y.; Cheng, X. Y.; Tello, M.; Lee, M. J.; Sirringhaus, H. Semicond. Sci. Technol. 2011, 26, 034003
24. Braga, D.; Horowitz, G. Adv. Mater. 2009, 21, 1473-1486
25. Baeg, K. J.; Khim, D.; Jung, S. W.; Kang, M.; You, I. K.; Kim, D. Y.; Facchetti, A.; Noh, Y. Y. Adv. Mater. 2012, 24, 5433-5439
26. Natali, D.; Fumagalli, L.; Sampietro, M. J. Appl. Phys. 2007, 101, 014501
27. Hamadani, B. H.; Natelson, D. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 443
28. Smits, E. C. P.; Mathijssen, S. G. J.; van Hal, P. A.; Setayesh, S.; Geuns, T. C. T.; Mutsaers, K.; Cantatore, E.; Wondergem, H. J.; Werzer, O.; Resel, R.; Kemerink, M.; Kirchmeyer, S.; Muzafarov, A. M.; Ponomarenko, S. A.; de Boer, B.; Blom, P. W. M.; de Leeuw, D. M. Nature 2008, 455, 956-959
29. Defaux, M.; Gholamrezaie, F.; Wang, J. B.; Kreyes, A.; Ziener, U.; Anokhin, D. V.; Ivanov, D. A.; Moser, A.; Neuhold, A.; Salzmann, I.; Resel, R.; de Leeuw, D. M.; Meskers, S. C. J.; Moeller, M.; Mourran, A. Adv. Mater. 2012, 24, 973-978
30. Letizia, J. A.; Rivnay, J.; Facchetti, A.; Ratner, M. A.; Marks, T. J. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 50-58
31. Zhao, N.; Noh, Y. Y.; Chang, J. F.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Sirringhaus, H. Adv. Mater. 2009, 21, 3759-3763
32. Caironi, M.; Bird, M.; Fazzi, D.; Chen, Z. H.; Di Pietro, R.; Newman, C.; Facchetti, A.; Sirringhaus, H. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3371-3381
33. Sze, S. Physics of Semiconductor Devices, 3 nd ed.; Wiley: New York, 2006; p 154.
34. Blakesley, J. C.; Schubert, M.; Steyrleuthner, R.; Chen, Z. H.; Facchetti, A.; Neher, D. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 183310
35. Wu, C. I.; Hirose, Y.; Sirringhaus, H.; Kahn, A. Chem. Phys. Lett. 1997, 272, 43-47
36. Frank, K. H.; Dudde, R.; Koch, E. E. Chem. Phys. Lett. 1986, 132, 83-87
37. Sato, N.; Yoshida, H.; Tsutsumi, K. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1998, 88, 861-865
38. Tsutsumi, K.; Yoshida, H.; Sato, N. Chem. Phys. Lett. 2002, 361, 367-373
39. Yoshida, H. Chem. Phys. Lett. 2012, 539, 180-185
40. Chen, Z. H.; Zheng, Y.; Yan, H.; Facchetti, A. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8-9
41. Ishii, H.; Sugiyama, K.; Ito, E.; Seki, K. Adv. Mater. 1999, 11, 605-625
42. Braun, S.; Salaneck, W. R.; Fahlman, M. Adv. Mater. 2009, 21, 1450-1472
43. Lange, I.; Blakesley, J. C.; Frisch, J.; Vollmer, A.; Koch, N.; Neher, D. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 216402