Die elektronische Zustandsdichte ist die grundlegende Größe zum Verständnis von Ladungstransportprozessen in Materialien. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Bestimmung dieser Dichte, die für organische Feldeffekttransistoren (OFET) vorgeschlagen wurde, für organischen Transistoren mit durchlässiger Basis (OPBT) adaptiert. Dabei wird aus temperaturabhängigen Transferkurven die Aktivierungsenergie für den Emitterstrom bestimmt und aus deren Spannungsabhängigkeit die Zustandsdichte abgeleitet. Es wird gezeigt, dass die Anwendung der Methode bei OPBTs unter bestimmten Voraussetzungen möglich ist. Die Qualität der Resultate hängt vom jeweiligen Transistor ab. Ein homogeneres und dickeres Basisoxid, wie es durch Anodisierung der Basiselektrode entsteht, wirkt sich positiv auf die Qualität aus. Die bestimmten Zustandsdichten liegen abhängig vom konkreten Transistor im Bereich 10^18 eV^−1 cm^−3…10^20 eV^−1 cm^−3 in einem Energiebereich von 200 meV. Die Form der Verteilung ist näherungsweise exponentiell mit einer Breite von etwa 4 meV.:1 Einleitung
2 Grundlagen
2.1 Organische Halbleiter
2.1.1 Organische Moleküle und Festkörper
2.1.2 Ladungstransport
2.1.3 Modelle und Konzepte
2.1.4 C60
2.2 Organische Transistoren
2.3 Organischer Transistor mit durchlässiger Basis
2.3.1 Geometrie
2.3.2 Zustände und Transferkurvenabschnitte
2.3.3 Energiediagramm
2.3.4 Anodisierung
2.3.5 Chemische und elektrische Belastung
2.4 Zustandsdichte
2.4.1 Modelle
2.4.2 Zustandsdichtebestimmung
3 Experiment
3.1 Transistoren
3.1.1 Herstellung
3.1.2 Anodisierung
3.2 Temperaturabhängige Transferkurven
3.2.1 Wahl der Parameter
3.2.2 Auswertung der Daten
3.3 Belastungstests und Parametervariation
3.4 Kapazitätsmessung
4 Auswertung
4.1 Bestimmung der Aktivierungsenergie
4.2 Bestimmung der Zustandsdichte
4.2.1 Anwendbarkeit und Zuverlässigkeit
4.2.2 Wahl der Kanaldicke
4.2.3 Kapazitätsbestimmung
4.3 Auswirkung der Anodisierung
4.4 Auswirkung von elektrischer und chemischer Belastung
4.5 Einfluss der Halbleiterschichtdicke
5 Diskussion
5.1 Schlussfolgerungen
5.2 Ausblick
A Messdaten / The electronic density of states (DOS) is a fundamental quantity which allows a deeper understanding of charge transport processes in materials. In this thesis, a method proposed for organic field-effect transistors (OFET) will be adapted to organic permeable-base transistors (OPBT). The DOS is extracted from
temperature dependent transfer curves by determining the activation energy and calculating its derivative with respect to the applied voltage. It is shown that the application of this method to OPBTs is possible under certain circumstances. The quality of the results depends on the transistor. A more homogeneous and
thicker base oxide created by anodization results in a better quality. The resulting DOS lies in the range of 10^18 eV^−1 cm^−3…10^20 eV^−1 cm^−3 in an energy interval of 200 meV. The shape of the DOS is approximately exponential with a width of 4 meV.:1 Einleitung
2 Grundlagen
2.1 Organische Halbleiter
2.1.1 Organische Moleküle und Festkörper
2.1.2 Ladungstransport
2.1.3 Modelle und Konzepte
2.1.4 C60
2.2 Organische Transistoren
2.3 Organischer Transistor mit durchlässiger Basis
2.3.1 Geometrie
2.3.2 Zustände und Transferkurvenabschnitte
2.3.3 Energiediagramm
2.3.4 Anodisierung
2.3.5 Chemische und elektrische Belastung
2.4 Zustandsdichte
2.4.1 Modelle
2.4.2 Zustandsdichtebestimmung
3 Experiment
3.1 Transistoren
3.1.1 Herstellung
3.1.2 Anodisierung
3.2 Temperaturabhängige Transferkurven
3.2.1 Wahl der Parameter
3.2.2 Auswertung der Daten
3.3 Belastungstests und Parametervariation
3.4 Kapazitätsmessung
4 Auswertung
4.1 Bestimmung der Aktivierungsenergie
4.2 Bestimmung der Zustandsdichte
4.2.1 Anwendbarkeit und Zuverlässigkeit
4.2.2 Wahl der Kanaldicke
4.2.3 Kapazitätsbestimmung
4.3 Auswirkung der Anodisierung
4.4 Auswirkung von elektrischer und chemischer Belastung
4.5 Einfluss der Halbleiterschichtdicke
5 Diskussion
5.1 Schlussfolgerungen
5.2 Ausblick
A Messdaten
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:33954 |
| Date | 09 May 2019 |
| Creators | Iseke, Henning |
| Contributors | Leo, Karl, Mannsfeld, Stefan, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:masterThesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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