Since the discovery of conducting polymers three decades ago the field of organic electronics has evolved rapidly. Organic light emitting diodes have already reached the consumer market, while organic solar cells and transistors are rapidly maturing. One of the great benefits with this class of materials is that they can be processed from solution. This enables several very cheap production methods, such as printing and spin coating, and opens up the possibility to use unconventional substrates, such as flexible plastic foils and paper. Another great benefit is the possibility of tailoring the molecules through carefully controlled synthesis, resulting in a multitude of different functionalities. This thesis reports how charge transport can be altered in solid-state organic electronic devices, with specific focus on memory applications. The first six chapters give a brief review of the field of solid-state organic electronics, with focus on electronic properties, resistance switch mechanisms and systems. Paper 1 and 3 treat Rose Bengal switch devices in detail – how to improve these devices for use in cross-point arrays as well as the origin of the switch effect. Paper 2 investigates how the work function of a conducting polymer can be modified to allow for better electron injection into an organic light emitting diode. The aim of the work in papers 4 and 5 is to understand the behavior of switchable charge trap devices based on blends of photochromic molecules and organic semiconductors. With this in mind, charge transport in the presence of traps is investigated in paper 4 and photochromic molecules is investigated using quantum chemical methods in paper 5. / Elektroniska komponenter har traditionellt sett tillverkats av kisel ellerandra liknande inorganiska material. Denna teknologi har förfinats intillperfektion sedan mitten av 1900-talet och idag har kiselkretsar mycket högprestanda. Tillverkningen av dessas kretsar är dock komplicerad och är därförkostsam. Under 1970-talet upptäcktes att organiska polymerer (dvs plast) kanleda ström under vissa förutsättningar. Genom att välja lämplig polymer ochbehandla den med vissa kemikalier (så kallad dopning) kan man varieraledningsförmågan från isolerande till nästintill metallisk. Det öppnarmöjligheten för att skapa elektroniska komponenter där dessa organiskamaterial utgör den aktiva delen istället för kisel. En av de stora fördelarna medorganiska material är att de vanligtvis är lösliga i vanliga lösningsmedel. Det göratt komponenter kan tillverkas mycket enkelt och billigt genom att användakonventionell tryckteknik, där bläcket har ersatts med lösningen av detorganiska materialet. Det gör också att komponenterna kan tillverkas påokonventionella ytor såsom papper, plast eller textil. En annan spännandemöjlighet med organiska material är att dess funktioner kan skräddarsys genomvälkontrollerad kemisk syntes på molekylär nivå. Inom forskningsområdetOrganisk Elektronik studerar man de elektroniska egenskaperna i de organiskamaterialen och hur man kan använda dessa material i elektroniskakomponenter. Vi omges idag av apparater och applikationer som kräver att data sparas,som till exempel digitala kameror, datorer och mobiltelefoner. Eftersom det finnsett stort intresse från konsumenter för nya smarta produkter ökar behovet avmobila lagringsmedia med stor lagringskapacitet i rasande fart. Detta harsporrat en intensiv utveckling av större och billigare fickminnen, hårddiskar ochminneskort. Många olika typer av minneskomponenter baserade på organiskamaterial har föreslagits de senaste åren. I vissa fall har dessa påståtts kunna erbjuda både billigare och större minnen än vad dagens kiselteknologi tillåter.En typ av organiska elektroniska minnen baseras på en reversibel ochkontrollerbar förändring av ledningsförmågan i komponenten. En informationsenhet – en så kallad bit – kan då lagras genom att till exempel koda en högledningsförmåga som en ”1” och en låg ledningsförmåga som en ”0”. Den härdoktorsavhandlingen är ett försök till att öka förståelsen för sådanaminneskomponenter. Minneskomponenter bestående av det organiska materialet Rose Bengalmellan metallelektroder har undersökts. Egenskaper för system bestående avmånga sådana komponenter har beräknats. Vidare visas att minnesfenomenetinte härstammar i det organiska materialet utan i metallelektroderna.Tillsammans med studier av andra forskargrupper har det här resultatetbidragit till en debatt om huruvida minnesmekanismerna i andra typer avkomponenter verkligen beror på det organiska materialet.Olika sätt att ändra transporten av laddningar i organiska elektroniskasystem har undersökts. Det visas experimentellt hur överföringen av laddningarmellan metallelektroder och det organiska materialet kan förbättras genom attmodifiera metallelektroderna på molekylär nivå. Vidare har det studeratsteoretiskt hur laddningar kan fastna (så kallad trapping) i organiska materialoch därmed påverka ledningsförmågan i materialet.En speciell typ av organiska molekyler ändrar sin struktur, och därmedegenskaper, reversibelt när de belyses av ljus av en viss våglängd, så kalladefotokroma molekyler. Denna förändring kan användas till att ändraledningsförmågan genom en komponent och därmed skulle man kunna användamolekylerna i en minneskomponent. I den sista delen av avhandlingen användskvantkemiska metoder för att beräkna egenskaperna hos dessa molekyler för attöka förståelsen för hur de kan användas i minneskomponenter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-14718 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Jakobsson, Fredrik Lars Emil |
| Publisher | Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Linköpings universitet, Tekniska högskolan, Linköping : Linköping University Electronic Press |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Doctoral thesis, comprehensive summary, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Linköping Studies in Science and Technology. Dissertations, 0345-7524 ; 1203 |
Page generated in 0.0033 seconds