Cation Size Effects on the Electronic and Structural Properties of Solution-Processed In–X–O Thin Films

Advanced Electronic Materials

Volumn 1, Issue 7, 2015, Pages

  Smith, Jeremy ^a   Zeng, Li ^a   Khanal, Rabi ^b   Stallings, Katie ^a   Facchetti, Antonio ^a,c   Medvedeva, Julia E ^b   Bedzyk, Michael J ^d   Marks, Tobin J ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^b MISSOURI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (United States)

^c POLYERA CORPORATION   (United States)

^d Northwestern University   (United States)

Author keywords

amorphous oxide semiconductors; charge transport; local structure simulation; thin film transistors; X ray absorption spectroscopy

Indexed keywords

EID: 84977085535     PISSN: None     EISSN: 2199160X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aelm.201500146     Document Type: Article

References (47)

1. K. Nomura, H. Ohta, A. Takagi, T. Kamiya, M. Hirano, H. Hosono, Nature 2004, 432, 488;
2. E. Fortunato, P. Barquinha, R. Martins, Adv. Mater. 2012, 24, 2945;
3. S. Jeong, J. Moon, J. Mater. Chem. 2012, 22, 1243;
4. N. F. Mott, E. A. Davis, Electronic Processes in Non-Crystalline Materials, Clarendon Press, Oxford 1979;
5. J. F. Wager, D. A. Keszler, R. E. Presley, Transparent Electronics, Springer, Berlin 2008.
6. S. R. Forrest, Nature 2004, 428, 911.
7. IGZO oxide semiconductor mass produced by Sharp and Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. for display technologies http://sharp-world.com/igzo/, accessed: October 2014.
8. J. W. Hennek, M.-G. Kim, M. G. Kanatzidis, A. Facchetti, T. J. Marks, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9593.
9. A. Wang, J. R. Babcock, N. L. Edleman, A. W. Metz, M. A. Lane, R. Asahi, V. P. Dravid, C. R. Kannewurf, A. J. Freeman, T. J. Marks, Proc. Natl. Acad. Sci. 2001, 98, 7113.
10. H. Kim, C. M. Gilmore, A. Piqué, J. S. Horwitz, H. Mattoussi, H. Murata, Z. H. Kafafi, D. B. Chrisey, J. Appl. Phys. 1999, 86, 6451.
11. O. N. Mryasov, A. J. Freeman, Phys. Rev. B: Condens. Matter 2001, 64, 233111.
12. K. Nomura, T. Kamiya, H. Ohta, T. Uruga, M. Hirano, H. Hosono, Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007, 75, 035212;
13. A. U. Adler, T. C. Yeh, D. B. Buchholz, R. P. H. Chang, T. O. Mason, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 122103;
14. H.-K. Noh, K. J. Chang, B. Ryu, W.-J. Lee, Phys. Rev. B: Condens. Matter 2011, 84, 115205.
15. J. Ni, H. Yan, A. Wang, Y. Yang, C. L. Stern, A. W. Metz, S. Jin, L. Wang, T. J. Marks, J. R. Ireland, C. R. Kannewurf, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5613.
16. J. Heo, S. Bok Kim, R. G. Gordon, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 113507.
17. T. Kamiya, H. Hosono, NPG Asia Mater. 2010, 2, 15.
18. S. R. Thomas, P. Pattanasattayavong, T. D. Anthopoulos, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 6910.
19. K. K. Banger, Y. Yamashita, K. Mori, R. L. Peterson, T. Leedham, J. Rickard, H. Sirringhaus, Nat. Mater. 2011, 10, 45;
20. M.-G. Kim, M. G. Kanatzidis, A. Facchetti, T. J. Marks, Nat. Mater. 2011, 10, 382;
21. Y. Hwan Hwang, J.-S. Seo, J. Moon Yun, H. Park, S. Yang, S.-H. Ko Park, B.-S. Bae, NPG Asia Mater. 2013, 5, e45;
22. S. T. Meyers, J. T. Anderson, C. M. Hung, J. Thompson, J. F. Wager, D. A. Keszler, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17603;
23. C.-H. Choi, S.-Y. Han, Y.-W. Su, Z. Fang, L.-Y. Lin, C.-C. Cheng, C.-H. Chang, J. Mater. Chem. C 2015, 3, 854;
24. S. Jeong, J.-Y. Lee, S. S. Lee, Y. Choi, B.-H. Ryu, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 11773.
25. J. W. Hennek, J. Smith, A. Yan, M.-G. Kim, W. Zhao, V. P. Dravid, A. Facchetti, T. J. Marks, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10729.
26. R. Shannon, Acta Cryst. 1976, A32, 751.
27. J. J. Rehr, R. C. Albers, Rev. Mod. Phys. 2000, 72, 621;
28. D. E. Proffit, Q. Ma, D. B. Buchholz, R. P. H. Chang, M. J. Bedzyk, T. O. Mason, J. Am. Ceramic Soc. 2012, 95, 3657.
29. R. Hoppe, Angew. Chem. Int. Ed. 1970, 9, 25;
30. R. Hoppe, S. Voigt, H. Glaum, J. Kissel, H. P. Müller, K. Bernet, J. Less Common Met. 1989, 156, 105.
31. D. B. Buchholz, Q. Ma, D. Alducin, A. Ponce, M. Yacaman, R. Khanal, J. E. Medvedeva, R. P. H. Chang, Chem. Mater. 2014, 26, 5401.
32. W. Körner, D. F. Urban, C. Elsässer, J. Appl. Phys. 2013, 114, 163704;
33. S. Sallis, K. T. Butler, N. F. Quackenbush, D. S. Williams, M. Junda, D. A. Fischer, J. C. Woicik, N. J. Podraza, B. E. White, A. Walsh, L. F. J. Piper, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 232108.
34. J. Robertson, Y. Guo, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 162102.
35. J. F. Conley, IEEE Trans. Device Mater. Rel. 2010, 10, 460.
36. S. Lee, K. Ghaffarzadeh, A. Nathan, J. Robertson, S. Jeon, C. Kim, I.-H. Song, U.-I. Chung, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 203508;
37. K. Nomura, T. Kamiya, H. Ohta, K. Ueda, M. Hirano, H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 1993.
38. T. Kamiya, K. Nomura, H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 122103.
39. D. Adler, L. P. Flora, S. D. Senturia, Solid State Commun. 1973, 12, 9.
40. W. C. Germs, W. H. Adriaans, A. K. Tripathi, W. S. C. Roelofs, B. Cobb, R. A. J. Janssen, G. H. Gelinck, M. Kemerink, Phys. Rev. B: Condens. Matter 2012, 86, 155319.
41. J. G. Um, M. Mativenga, J. Jang, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 033501.
42. B. Ravel, M. Newville, J. Synchrotron Radiat. 2005, 12, 537.
43. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B: Condens. Matter 1993, 47, 558;
44. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B: Condens. Matter 1994, 49, 14251;
45. G. Kresse, J. Furthmüller, Phys. Rev. B: Condens. Matter 1996, 54, 11169;
46. G. Kresse, J. Furthmüller, Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15.
47. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.