Solution-processable zirconium oxide gate dielectrics for flexible organic field effect transistors operated at low voltages

Chemistry of Materials

Volumn 25, Issue 13, 2013, Pages 2571-2579

  Park, Young Min ^a   Desai, Amit ^a   Salleo, Alberto ^a   Jimison, Leslie ^b  

^a Stanford University   (United States)

^b ECOLE DES MINES DE SAINT ETIENNE   (France)

Author keywords

high k dielectric; hybrid materials; low temperature process; low voltage organic field effect transistor; solution processed zirconium oxide

Indexed keywords

HIGH-K DIELECTRIC; LOW TEMPERATURE PROCESSING; LOW- TEMPERATURE PROCESS; LOW-TEMPERATURE FABRICATION; LOW-VOLTAGE; MICROSTRUCTURAL ANALYSIS; OCTADECYLPHOSPHONIC ACIDS; SOLUTION-PROCESSED;

CURING; DIELECTRIC MATERIALS; ELECTRIC BREAKDOWN; FABRICATION; GATE DIELECTRICS; HYBRID MATERIALS; LEAKAGE CURRENTS; METALLIC FILMS; ORGANIC FIELD EFFECT TRANSISTORS; ORGANIC POLYMERS; OXIDES; SELF ASSEMBLED MONOLAYERS; TEMPERATURE; ZIRCONIA; ZIRCONIUM; ZIRCONIUM ALLOYS;

INTERFACES (MATERIALS);

EID: 84880002245     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm303547a     Document Type: Article

References (44)

1. Forrest, S. R. Nature 2004, 428, 911
2. Dimitrakopoulos, C.; Malenfant, P. Adv. Mater. 2002, 14, 99
3. Roberts, M. E.; Mannsfeld, S. C. B.; Queraltó, N.; Reese, C.; Locklin, J.; Knoll, W.; Bao, Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 12134
4. Sirringhaus, H. Adv. Mater. 2005, 17, 2411
5. Someya, T.; Sekitani, T.; Iba, S.; Kato, Y.; Kawaguchi, H.; Sakurai, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 9966
6. Park, Y. M.; Salleo, A. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 133307
7. Jimison, L. H.; Toney, M. F.; McCulloch, I.; Heeney, M.; Salleo, A. Adv. Mater. 2009, 21, 1568
8. Rivnay, J.; Jimison, L. H.; Northrup, J. E.; Toney, M. F.; Noriega, R.; Lu, S.; Marks, T. J.; Facchetti, A.; Salleo, A. Nat. Mater. 2009, 8, 952
9. McCulloch, I.; Heeney, M.; Bailey, C.; Genevicius, K.; MacDonald, I.; Shkunov, M.; Sparrowe, D.; Tierney, S.; Wagner, R.; Zhang, W. Nat. Mater. 2006, 5, 328
10. Yan, H.; Chen, Z.; Zheng, Y.; Newman, C.; Quinn, J. R.; Dötz, F.; Kastler, M.; Facchetti, A. Nature 2009, 457, 679
11. Halik, M.; Klauk, H.; Zschieschang, U.; Schmid, G.; Dehm, C.; Schutz, M.; Maisch, S.; Effenberger, F.; Brunnbauer, M.; Stellacci, F. Nature 2004, 431, 963
12. Klauk, H.; Zschieschang, U.; Pflaum, J.; Halik, M. Nature 2007, 445, 745
13. Facchetti, A.; Yoon, M.-H.; Marks, T. J. Adv. Mater. 2005, 17, 1705
14. Salleo, A.; Chabinyc, M. L.; Yang, M. S.; Street, R. A. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 4383
15. Yang, S. Y.; Shin, K.; Park, C. E. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1806
16. Cheng, X.; Caironi, M.; Noh, Y. Y.; Wang, J.; Newman, C.; Yan, H.; Facchetti, A.; Sirringhaus, H. Chem. Mater. 2010, 22, 1559
17. Roberts, M. E.; Queraltó, N.; Mannsfeld, S. C. B.; Reinecke, B. N.; Knoll, W.; Bao, Z. Chem. Mater. 2009, 21, 2292
18. Halik, M.; Klauk, H.; Zschieschang, U.; Kriem, T.; Schmid, G.; Radlik, W.; Wussow, K. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 289
19. Acton, O.; Ting, G.; Ma, H.; Ka, J. W.; Yip, H.-L.; Tucker, N. M.; Jen, A. K.-Y. Adv. Mater. 2008, 20, 3697
20. Yoon, M.-H.; Facchetti, A.; Marks, T. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 4678
21. Ha, Y.; Emery, J. D.; Bedzyk, M. J.; Usta, H.; Facchetti, A.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10239
22. Kim, C. S.; Jo, S. J.; Lee, S. W.; Kim, W. J.; Baik, H. K.; Lee, S. J. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 958
23. Wei, Q.; You, E.; Hendricks, N. R.; Briseno, A. L.; Watkins, J. J. ACS Appl. Mater Interfaces 2012, 4, 2322
24. Ha, Y.; Jeong, S.; Wu, J.; Kim, M. G.; Dravid, V. P.; Facchetti, A.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17426
25. Robertson, J. Rep. Prog. Phys. 2006, 69, 327
26. Javey, A.; Kim, H.; Brink, M.; Wang, Q.; Ural, A.; Guo, J.; McIntyre, P.; McEuen, P.; Lundstrom, M.; Dai, H. Nat. Mater. 2002, 1, 241
27. Zirkl, M.; Haase, A.; Fian, A.; Schön, H.; Sommer, C.; Jakopic, G.; Leising, G.; Stadlober, B.; Graz, I.; Gaar, N. Adv. Mater. 2007, 19, 2241
28. Rothländer, T.; Palfinger, U.; Stadlober, B.; Haase, A.; Gold, H.; Palfinger, C.; Domann, G.; Kraxner, J.; Jakopic, G.; Hartmann, P. J. Mater. Res. 2011, 26, 2470
29. Kim, J.-M.; Lee, J.-W.; Kim, J.-K.; Ju, B.-K.; Kim, J.-S.; Lee, Y.-H.; Oh, M.-H. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 6368
30. Nicolian, E. H.; Brews, J. R. MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology; Wiley: New York, 1982.
31. Park, Y. M.; Daniel, J.; Heeney, M.; Salleo, A. Adv. Mater. 2011, 23, 971
32. Ramanathan, S.; Muller, D. A.; Wilk, G. D.; Park, C. M.; McIntyre, P. C. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 3311
33. Dean, J. A. Lange's Handbook of Chemistry; McGraw-Hill: New Yok, 1999.
34. Lee, S.-Y.; Kim, H.; McIntyre, P. C.; Saraswat, K. C.; Byun, J.-S. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 2874
35. Jung, Y.; Kline, R. J.; Fischer, D. A.; Lin, E. K.; Heeney, M.; McCulloch, I.; DeLongchamp, D. M. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 742
36. Guittet, M. J.; Crocombette, J. P.; Gautier-Soyer, M. Phys. Rev. B 2001, 63, 125117
37. Seo, K.; McIntyre, P. C.; Kim, H.; Saraswat, K. C. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 082904
38. Perkins, C. M.; Triplett, B. B.; McIntyre, P. C.; Saraswat, K. C.; Haukka, S.; Tuominen, M. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 2357
39. Chua, L.-L.; Zaumseil, J.; Chang, J.-F.; Ou, E. C. W.; Ho, P. K. H.; Sirringhaus, H.; Friend, R. H. Nature 2005, 434, 194
40. Salleo, A.; Chabinyc, M.; Yang, M.; Street, R. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 4383
41. Kline, R. J.; DeLongchamp, D. M.; Fischer, D. A.; Lin, E. K.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Toney, M. F. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 062117
42. Wang, C.; Jimison, L. H.; Goris, L.; McCulloch, I.; Heeney, M.; Ziegler, A.; Salleo, A. Adv. Mater. 2010, 22, 697
43. Chabinyc, M. L.; Toney, M. F.; Kline, R. J.; McCulloch, I.; Heeney, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3226
44. Hulea, I. N.; Fratini, S.; Xie, H.; Mulder, C. L.; Iossad, N. N.; Rastelli, G.; Ciuchi, S.; Morpurgo, A. F. Nat. Mater. 2006, 5, 982