Materials requirements and fabrication of active matrix arrays of organic thin-film transistors for displays

Chemistry of Materials

Volumn 16, Issue 23, 2004, Pages 4509-4521

  Chabinyc, Michael L ^a   Salleo, Alberto ^a  

^a PALO ALTO RESEARCH CENTER   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIELECTRIC MATERIALS; FABRICATION; SEMICONDUCTING ORGANIC COMPOUNDS;

BACKPLANES; ORGANIC THIN FILMS;

THIN FILM TRANSISTORS;

ACTIVE MATRIX THIN FILM TRANSISTOR; CHEMICAL STRUCTURE; DIELECTRIC CONSTANT; ELECTRIC ACTIVITY; ELECTRICAL PARAMETERS; ELECTROPHORESIS; FILM; MATHEMATICAL COMPUTING; POLYMERIZATION; REVIEW; SEMICONDUCTOR;

EID: 8544242741     PISSN: 08974756     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm049647z     Document Type: Review

References (90)

1. Wagner, S.; Gleskova, H.; Sturm, J. C.; Suo, Z. In Technology and Applications of Amorphous Silicon; Street, R. A., Ed.; Springer-Verlag: Heidelberg, 2000; Vol. 37.
2. Comiskey, B.; Albert, J. D.; Yoshizawa, H.; Jacobson, J. Nature 1998, 394, 253.
3. Dimitrakopoulos, C. D.; Mascara, D. J. IBM J. Res. Dev. 2001, 45, 11.
4. Madou, M. J. Fundamentals of Microfabrication; CRC Press: Boca Raton, FL, 1997.
5. Tsukada, T. In Technology and Applications of Amorphous Silicon; Street, R. A., Ed.; Springer-Verlag: Heidelberg, 2000.
6. Shur, M, Physics of Semiconductor Devices; Prentice Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1990.
7. Huitema, H. E. A.; Gelinck, G. H.; Putten, J. B. P. H. v. d.; Kuijk, K. E.; Hart, C. M.; Cantatore, E.; Herwig, P. T.; Breemen, A. J. J. M. v.; Leeuw, D. M. d. Nature 2001, 414, 599.
8. Huitema, H. E. A.; Gelinck, G. H.; Van der Putten, J. B. P. H.; Kuijk, K. E.; Hart, K. M.; Cantatore, E.; De Leeuw, D. M. Adv. Mater. 2002, 14, 1201.
9. Street, R. A. Hydrogenated Amorphous Silicon; Cambridge University Press: Cambridge, 1991.
10. Podzorov, V.; Sysoev, S. E.; Loginova, E.; Pudalov, V. M.; Gershenson, M. E. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 3504.
11. Kelley, T. W.; Muyres, D. V.; Baude, P. F.; Smith, T. P.; Jones, T. D. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2003, 771, 169.
12. 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.
13. Ong, B. S.; Wu, Y.; Liu, P.; Gardner, S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3378.
14. Sundar, V. C.; Zaumseil, J.; Podzorov, V.; Menard, E.; Willet, R. L.; Someya, T.; Gershenson, M. E.; Rogers, J. A. Science 2004, 303, 1644.
15. Chwang, A. B.; Frisbie, C. D. J. Appl. Phys. 2001, 90, 1342.
16. Sirringhaus, H.; Wilson, R. J.; Friend, R. H.; Inbasekaran, M.; Wu, W.; Woo, E. P.; Grell, M.; Bradley, D. D. C. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 406.
17. Gundlach, D. J.; Kuo, C.-C. S.; Sheraw, C. D.; Nichols, J. A.; Jackson, T. N. Proc. SPIE 2001, 4466, 54.
18. Knipp, D.; Street, R. A.; Volkel, A.; Ho, J. J. Appl. Phys. 2003, 93, 347.
19. Kelley, T. W.; Boardman, L. D.; Dunbar, T. D.; Muyres, D. V.; Pellerite, M. J.; Smith, T. P. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5877.
20. Salleo, A.; Chabinyc, M. L.; Yang, M. S.; Street, R. A. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 4383.
21. Wang, G.; Swensen, J.; Moses, D.; Heeger, A. J. J. Appl. Phys. 2003, 93, 6137.
22. Baessler, H. Phys. Status Solidi B 1993, 175, 15.
23. Horowitz, G.; Hajlaoui, M. E.; Hajlaoui, R. J. Appl. Phys. 2000, 87, 4456.
24. Vissenberg, M. C. J. M.; Matters, M. Phys. Rev. B 1998, 57, 12964.
25. Volkel, A. R.; Street, R. A.; Knipp, D. Phys. Rev. B 2002, 66, 195336.
26. Necliudov, P. V.; Shur, M. S.; Gundlach, D. J.; Jackson, T. N. J. Appl. Phys. 2000, 88, 6594.
27. Horowitz, G.; Hajlaoui, R.; Fichou, D.; El Kassmi, A. J. Appl. Phys. 1999, 85, 3202.
28. Street, R. A.; Salleo, A. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 2887.
29. Bürgi, L.; Richards, T. J.; Friend, R. H.; Sirringhaus, H. J. Appl. Phys. 2003, 94, 6129.
30. Shen, Y.; Klein, M. W.; Jacobs, D. B.; Campbell Scott, J.; Malliaras, G. G. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 3867.
31. Meijer, E. J.; Gelinck, G. H.; vanVeenendaal, E.; Huisman, B.-H.; deLeeuw, D. M.; Hapwijk, T. M. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 4576.
32. Park, Y.; Choong, V.; Gao, Y.; Hsieh, B. R.; Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 2699.
33. Kim, J. S.; Granström, M.; Friend, R. H.; Johansson, N.; Salaneck, W. R.; Daik, R.; Feast, W. J.; Cacialli, F. J. Appl. Phys. 1998, 84, 6859.
34. Arias, A. C.; Granström, M.; Thomas, D. S.; Petritsch, K.; Friend, R. H. Phys. Rev. B 1999, 60, 1854.
35. Koch, N.; Kahn, A.; Ghijsen, J.; Pireaux, J.-J.; Schwartz, J.; Johnson, R. L.; Elschner, A. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 70.
36. Zaumseil, J.; Baldwin, K. W.; Rogers, J. A. J. Appl. Phys. 2003, 93, 6117.
37. Meijer, E. J.; Detcheverry, C.; Baesjou, P. J.; Van Veenendaal, E.; De Leeuw, D. M.; Hapwijk, T. M. J. Appl. Phys. 2003, 93, 4831.
38. Abdou, M. S. A.; Orfino, F. P.; Son, Y.; Holdcroft, S. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4518.
39. Rep, D. B. A.; Morpurgo, A. F.; Sloof, W. G.; Kapwijk, T. M. J. Appl. Phys. 2003, 93, 2082.
40. Zilker, S. J.; Detcheverry, C.; Cantatore, E.; de Leeuw, D. M. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 1124.
41. Salleo, A.; Street, R. A. J. Appl. Phys. 2003, 94, 471.
42. Street, R. A.; Salleo, A.; Chabinyc, M. L. Phys. Rev. B 2003, 65, 085316.
43. Northrup, J. E.; Chabinyc, M. L. Phys. Rev. B 2003, 68, 041202.
44. Gundlach, D. J.; Jackson, T. N.; Schlom, D. G.; Nelson, S. F. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 3302.
45. Information was obtained from www.nikon.com and www.canon.com.
46. Sheats, J. R. Proc. SPIE 2002, 4688, 240.
47. Other patterning techniques, such as screen printing, have previously been reviewed. See: Bao, Z.; Rogers, J. A.; Katz, H. E. J. Mater. Chem. 1999, 9, 1895.
48. Michel, B.; Bernard, A.; Bietsch, A.; Delamarche, E.; Geissler, M.; Juncker, D.; Kind, H.; Renault, J. P.; Rothuizen, H.; Schmid, H.; Schmidt-Winkel, P.; Stutz, R.; Wolf, H. IBM J. Res. Dev. 2001, 45, 697.
49. Mikami, Y.; Nagae, Y.; Mori, Y.; Kuwabara, K.; Saito, T.; Hayama, H.; Asada, H.; Akimoto, Y.; Kobayashi, M.; Okazaki, S.; Asaka, K.; Matsui, H.; Nakamura, K.; Kaneko, E. IEEE Trans. Electron Devices 1994, 41, 306.
50. Darhuber, A. A.; Troian, S. M.; Wagner, S. J. Appl. Phys. 2001, 90, 3602.
51. Xia, Y.; Whitesides, G. M. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 550.
52. Love, J. C.; Wolfe, D. B.; Chabinyc, M. L.; Paul, K. E.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1576.
53. Delamarche, E.; Vichiconti, J.; Hall, S. A.; Geissler, M.; Graham, W.; Michel, B.; Nunes, R. Langmuir 2003, 19, 6567.
54. Delamarche, E.; Geissler, M.; Magnuson, R. H.; Schmid, H.; Michel, B. Langmuir 2003, 19, 5892.
55. 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.
56. Loo, Y.-L.; Someya, T.; Baldwin, K. W.; Bao, Z.; Ho, P.; Dodabalapur, A.; Katz, H. E.; Rogers, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10252.
57. Bietsch, A.; Michel, B. J. Appl. Phys. 2000, 88, 4310.
58. Decré, M. M. J.; Schneider, R.; Burdinski, D.; Schellekens, J.; Saalmink, M.; Dona, R. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2003, EXS-2, M4.9.
59. Frohn, A.; Roth, N. Dynamics of Droplets; Springer-Verlag: Berlin, 2000.
60. Wong, W. S.; Ready, S.; Matusiak, R.; White, S. D.; Lu, J.-P.; Ho, J.; Street, R. A. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 610.
61. Wong, W. S.; Ready, S. E.; Lu, J.-P.; Street, R. A. IEEE Electron Device Lett. 2003, 24, 577.
62. Arias, A. C.; Ready, S.; Paul, K. E.; Wong, W. S.; Salleo, A.; Chabinyc, M. L.; Apte, R. B.; Street, R. A.; Ong, B. S.; Wu, Y.; Liu, P., submitted.
63. Hong, C. M.; Wagner, S. IEEE Electron Device Lett. 2000, 21, 384.
64. Huang, D.; Liao, F.; Molesa, S.; Redinger, D.; Subramanian, V. J. Electrochem. Soc. 2003, 150, 412.
65. Sirringhaus, H.; Kawase, T.; Friend, R. H.; Shimoda, T.; Inbasekaran, M.; Wu, W.; Woo, E. P. Science 2000, 290, 2123.
66. Burns, S. E.; Cain, P.; Mills, J.; Wang, J.; Sirringhaus, H. MRS Bull. 2003, 28, 829.
67. Blanchet, G. B.; Loo, Y.-L.; Rogers, J. A.; Gao, F.; Fincher, C. R. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 463.
68. McCormick, C. S.; Weber, C. E.; Abelson, J. R.; Gates, S. M. Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 226.
69. Bao, Z.; Kuck, V.; Rogers, J. A.; Paczkowski, M. A. Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 526.
70. Veres, J.; Ogier, S. D.; Leeming, S. W.; Cupertino, D. C.; Khaffaf, S. M. Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 199.
71. Halik, M.; Klauk, H.; Zschieschang, U.; Schmid, G.; Radlik, W.; Weber, W. Adv. Mater. 2002, 14, 1717.
72. Gray, C.; Wang, J.; Duthaler, G.; Ritenour, A.; Drzaic, P. S. Proc. SPIE 2001, 4466, 89.
73. Ficker, J.; Ullmann, A.; Fix, W.; Rost, H.; Clemens, W. J. Appl. Phys. 2003, 94, 2638.
74. Gelinck, G. H.; Huitema, H. E. A.; van Veenendaal, E.; Cantatore, E.; Schrijnemakers, L.; van der Putten, J. B. P. H.; Geuns, T. C. T.; Beenhakkers, M.; Giesbers, J. B.; Huisman, B.-H.; Meijer, E. J.; Benito, E. M.; Touwslager, F. J.; Marsman, A. W.; van Rens, B. J. E.; de Leeuw, D. M. Nat. Mater. 2004, 3, 106.
75. Kymissis, I.; Dimitrakopoulos, C. D.; Purushothaman, S. J. Vac. Sci. Technol., B 2002, 20, 956.
76. Sheraw, C. D.; Zhou, L.; Huang, J. R.; Gundlach, D. J.; Jackson, T. N.; Kane, M. G.; Hill, I. G.; Hammond, M. S.; Campi, J.; Greening, B. K.; Francl, J.; West, J. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1088.
77. Halik, M.; Klauk, H.; Zschieschang, U.; Kriem, T.; Schmid, G.; Radlik, W.; Wussow, K. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 289.
78. Shtein, M.; Peumans, P.; Benziger, J. B.; Forrest, S. R. J. Appl. Phys. 2003, 93, 4005.
79. Baude, P. F.; Ender, D. A.; Haase, M. A.; Kelley, T. W.; Muyres, D. V.; Theiss, S. D. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 3964.
80. Brown, A. R.; Pomp, A.; de Leeuw, D. M.; Klaassen, D. B. M.; Havinga, E. E.; Herwig, P.; Muellen, K. J. Appl. Phys. 1996, 79, 2136.
81. Afzali, A.; Dimitrakopoulos, C. D.; Graham, T. O. Adv. Mater. 2003, 15, 2066.
82. Holdcroft, S. Adv. Mater. 2001, 13, 1753.
83. Park, S. K.; Kim, Y. H.; Han, J. I.; Moon, D. G.; Kim, W. K. IEEE Trans. Electron Devices 2002, 49, 2008.
84. Lee, J. N.; Park, C.; Whitesides, G. M. Anal. Chem. 2003, 75, 6544.
85. Chabinyc, M. L.; Wong, W. S.; Paul, K. E.; Street, R. A. Adv. Mater. 2003, 15, 1903.
86. Shimoda, T.; Morii, K.; Seki, S.; Kiguchi, H. MRS Bull. 2003, 28, 821.
87. Paul, K. E.; Wong, W. S.; Ready, S. E.; Street, R. A. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2070.
88. Volkman, S. K.; Molesa, S.; Mattis, B.; Chang, P. C.; Subramanian, V. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2003, 771, H11.7.
89. Gans, B.-J. d.; Duineveld, P. C.; Schubert, U. S. Adv. Mater. 2004, 16, 203.
90. Katz, H. E.; Bao, Z.; Gilat, S. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 359.