Leveraging the ambipolar transport in polymeric field-effect transistors via blending with liquid-phase exfoliated graphene

Advanced Materials

Volumn 26, Issue 28, 2014, Pages 4814-4819

  El Gemayel, Mirella ^a   Haar, Sébastien ^a   Liscio, Fabiola ^c   Schlierf, Andrea ^a,b   Melinte, Georgian ^a   Milita, Silvia ^c   Ersen, Ovidiu ^a   Ciesielski, Artur ^a   Palermo, Vincenzo ^b   Samorì, Paolo ^a  

^a UNIVERSITÉ DE STRASBOURG   (France)

^b Istituto Per La Sintesi Organica E La Fotoreattività   (Italy)

^c CNR   (Italy)

Author keywords

ambipolar transport; graphene; nanocomposites; polymer electronics

Indexed keywords

BLENDING; FIELD EFFECT TRANSISTORS; GRAPHENE; LIQUIDS; NANOCOMPOSITES;

AMBIPOLAR BEHAVIOR; AMBIPOLAR TRANSPORT; CODEPOSITION; EXFOLIATED GRAPHENE; LIQUID PHASE; N-TYPE POLYMERS; POLYMER ELECTRONICS; POLYMERIC FIELD-EFFECT TRANSISTORS;

POLYMERS;

EID: 84904563783     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201400895     Document Type: Article

References (57)

1. a) C. Wang, H. Dong, W. Hu, Y. Liu, D. Zhu, Chem. Rev. 2011, 112, 2208
2. b) Y. Zhao, Y. Guo, Y. Liu, Adv. Mater. 2013, 25, 5372.
3. K.-J. Baeg, M. Caironi, Y.-Y. Noh, Adv. Mater. 2013, 25, 4210.
4. a) E. J. Meijer, D. M. de Leeuw, S. Setayesh, E. van Veenendaal, B. H. Huisman, P. W. M. Blom, J. C. Hummelen, U. Scherf, T. M. Klapwijk, Nat. Mater. 2003, 2, 678
5. b) R. Blanco, R. Gõmez, C. Seoane, J. L. Segura, E. Mena-Osteritz, P. Bäuerle, Org. Lett. 2007, 9, 2171
6. c) J. C. Bijleveld, A. P. Zoombelt, S. G. J. Mathijssen, M. M. Wienk, M. Turbiez, D. M. de Leeuw, R. A. J. Janssen, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16616
7. d) T. T. Steckler, X. Zhang, J. Hwang, R. Honeyager, S. Ohira, X.-H. Zhang, A. Grant, S. Ellinger, S. A. Odom, D. Sweat, D. B. Tanner, A. G. Rinzler, S. Barlow, J.-L. Brédas, B. Kippelen, S. R. Marder, J. R. Reynolds, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2824
8. e) P. Sonar, S. P. Singh, Y. Li, M. S. Soh, A. Dodabalapur, Adv. Mater. 2010, 22, 5409.
9. A. Liscio, E. Orgiu, J. M. Mativetsky, V. Palermo, P. Samorì, Adv. Mater. 2010, 22, 5018.
10. a) C. Rost, D. J. Gundlach, S. Karg, W. Rieß, J. Appl. Phys. 2004, 95, 5782
11. b) J. Wang, H. Wang, X. Yan, H. Huang, D. Yan, Appl. Phys. Lett. 2005, 87
12. c) F. Dinelli, R. Capelli, M. A. Loi, M. Murgia, M. Muccini, A. Facchetti, T. J. Marks, Adv. Mater. 2006, 18, 1416
13. d) S. D. Wang, K. Kanai, Y. Ouchi, K. Seki, Org. Electron. 2006, 7, 457.
14. a) C. Rost, S. Karg, W. Riess, M. A. Loi, M. Murgia, M. Muccini, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 1613
15. b) K. N. N. Unni, A. K. Pandey, S. Alem, J.-M. Nunzi, Chem. Phys. Lett. 2006, 421, 554.
16. a) M. Shkunov, R. Simms, M. Heeney, S. Tierney, I. McCulloch, Adv. Mater. 2005, 17, 2608
17. b) S. Cho, J. Yuen, J. Y. Kim, K. Lee, A. J. Heeger, Appl. Phys. Lett. 2006, 89
18. c) K. Szendrei, D. Jarzab, Z. Chen, A. Facchetti, M. A. Loi, J. Mater. Chem. 2010, 20, 1317
19. d) M. Treier, J.-B. Arlin, C. Ruzie, Y. H. Geerts, V. Lemaur, J. Cornil, P. Samorì, J. Mater. Chem. 2012, 22, 9509.
20. J. Smith, R. Hamilton, I. McCulloch, N. Stingelin-Stutzmann, M. Heeney, D. D. C. Bradley, T. D. Anthopoulos, J. Mater. Chem. 2010, 20, 2562.
21. a) C. Raimondo, N. Crivillers, F. Reinders, F. Sander, M. Mayor, P. Samorì, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 12375
22. b) E. Orgiu, N. Crivillers, M. Herder, L. Grubert, M. Pätzel, J. Frisch, E. Pavlica, D. T. Duong, G. Bratina, A. Salleo, N. Koch, S. Hecht, P. Samorì, Nat. Chem. 2012, 4, 675.
23. a) J. Huang, D. R. Hines, B. J. Jung, M. S. Bronsgeest, A. Tunnell, V. Ballarotto, H. E. Katz, M. S. Fuhrer, E. D. Williams, J. Cumings, Org. Electron. 2011, 12, 1471
24. b) A. Liscio, G. P. Veronese, E. Treossi, F. Suriano, F. Rossella, V. Bellani, R. Rizzoli, P. Samorì, V. Palermo, J. Mater. Chem. 2011, 21, 2924
25. c) Z. Liu, Q. Liu, Y. Huang, Y. Ma, S. Yin, X. Zhang, W. Sun, Y. Chen, Adv. Mater. 2008, 20, 3924
26. d) F. Torrisi, T. Hasan, W. Wu, Z. Sun, A. Lombardo, T. S. Kulmala, G.-W. Hsieh, S. Jung, F. Bonaccorso, P. J. Paul, D. Chu, A. C. Ferrari, ACS Nano 2012, 6, 2992
27. e) P. Yadav, C. Chanmal, A. Basu, L. Mandal, J. Jog, S. Ogale, RSC Adv. 2013, 3, 18049.
28. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
29. a) A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 183
30. b) A. Ciesielski, P. Samorì, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 381.
31. a) C.-A. Palma, P. Samorì, Nat Chem 2011, 3, 431
32. b) J. Cai, P. Ruffieux, R. Jaafar, M. Bieri, T. Braun, S. Blankenburg, M. Muoth, A. P. Seitsonen, M. Saleh, X. Feng, K. Müllen, R. Fasel, Nature 2010, 466, 470.
33. a) Y. H. Zhang, K. G. Zhou, K. F. Xie, J. Zeng, H. L. Zhang, Y. Peng, Nanotechnology 2010, 21
34. b) X. Dong, D. Fu, W. Fang, Y. Shi, P. Chen, L. J. Li, Small 2009, 5, 1422
35. c) D. Choudhury, B. Das, D. D. Sarma, C. N. R. Rao, Chem. Phys. Lett. 2010, 497, 66.
36. a) Z. Chen, Y. Zheng, H. Yan, A. Facchetti, J. Am. Chem. Soc. 2008, 131, 8
37. b) H. Yan, Z. Chen, Y. Zheng, C. Newman, J. R. Quinn, F. Dotz, M. Kastler, A. Facchetti, Nature 2009, 457, 679
38. c) M. Caironi, C. Newman, J. R. Moore, D. Natali, H. Yan, A. Facchetti, H. Sirringhaus, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 183303
39. d) J. Rivnay, M. F. Toney, Y. Zheng, I. V. Kauvar, Z. Chen, V. Wagner, A. Facchetti, A. Salleo, Adv. Mater. 2010, 22, 4359
40. e) M. Caironi, M. Bird, D. Fazzi, Z. Chen, R. Di Pietro, C. Newman, A. Facchetti, H. Sirringhaus, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3371
41. f) D. Fazzi, M. Caironi, C. Castiglioni, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19056
42. g) J. Rivnay, R. Steyrleuthner, L. H. Jimison, A. Casadei, Z. Chen, M. F. Toney, A. Facchetti, D. Neher, A. Salleo, Macromolecules 2011, 44, 5246
43. h) T. Schuettfort, S. Huettner, S. Lilliu, J. E. Macdonald, L. Thomsen, C. R. McNeill, Macromolecules 2011, 44, 1530
44. i) C. Sciascia, N. Martino, T. Schuettfort, B. Watts, G. Grancini, M. R. Antognazza, M. Zavelani-Rossi, C. R. McNeill, M. Caironi, Adv. Mater. 2011, 23, 5086
45. j) K.-J. Baeg, D. Khim, S.-W. Jung, M. Kang, I.-K. You, D.-Y. Kim, A. Facchetti, Y.-Y. Noh, Adv. Mater. 2012, 24, 5433
46. k) J. Li, J. Du, J. Xu, H. L. W. Chan, F. Yan, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 033301.
47. U.S. National Toxicology Program Database, http://ntp.niehs.nih.gov, accessed: May 2014.
48. Y. Hernandez, V. Nicolosi, M. Lotya, F. M. Blighe, Z. Sun, S. De, I. T. McGovern, B. Holland, M. Byrne, Y. K. Gun'ko, J. J. Boland, P. Niraj, G. Duesberg, S. Krishnamurthy, R. Goodhue, J. Hutchison, V. Scardaci, A. C. Ferrari, J. N. Coleman, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 563.
49. H. Yanagi, Y. Kawai, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 2004, 43, L1575.
50. Previous paper on solution processed graphene showing a dominant p-type transport:, H. Kim, C. Mattevi, H. J. Kim, A. Mittal, K. A. Mkhoyan, R. E. Riman, M. Chhowalla, Nanoscale 2013, 5, 12365.
51. a) J. Nilsson, A. H. C. Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 266801
52. b) A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109
53. c) K. A. Ritter, J. W. Lyding, Nat. Mater. 2009, 8, 235
54. d) F. Schwierz, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 487.
55. K. Kim, Z. Lee, B. D. Malone, K. T. Chan, B. Alemán, W. Regan, W. Gannett, M. F. Crommie, M. L. Cohen, A. Zettl, Phys. Rev. B 2011, 83, 245433.
56. J. C. Meyer, A. K. Geim, M. I. Katsnelson, K. S. Novoselov, T. J. Booth, S. Roth, Nature 2007, 446, 60.
57. G. Eda, M. Chhowalla, Nano Lett. 2009, 9, 814.