مهندسی فصل مشترک در ترانزیستورهای اثر میدان آلی ۲۰۲۳
Interface Engineering in Organic Field-Effect Transistors 2023

خلاصه سیستماتیک پیشرفت‌ها در توسعه روش‌های موثر مهندسی سطح مشترک در ترانزیستورهای اثر میدانی آلی، از مدل‌ها تا تکنیک‌های آزمایشگاهی

مهندسی سطح مشترک در ترانزیستورهای اثر میدانی آلی آخرین دستاوردهای ترانزیستورهای اثر میدانی آلی را پوشش می‌دهد و به بررسی انتقال بار در سطوح مشترک، مفاهیم طراحی دستگاه و فرآیندهای ساخت دستگاه می‌پردازد و دیدگاهی در مورد توسعه دستگاه‌های اپتوالکترونیکی آینده ارائه می‌دهد.

این کتاب با مروری بر روش‌های متداول برای به دست آوردن سطوح مشترک نیمه‌رسانا/نیمه‌رسانا و مکانیسم‌های انتقال بار در این سطوح مشترک ناهمگن آغاز می‌شود. سپس، به اصلاح سطوح مشترک نیمه‌رسانا/الکترود می‌پردازد که از طریق آن عملکرد الکترودها تنظیم می‌شود و همچنین مکانیسم‌های تزریق بار در سطوح مشترک آشکار می‌شود.

فیزیک انتقال بار در سطح مشترک نیمه‌رسانا/دی‌الکتریک به تفصیل مورد بحث قرار می‌گیرد. این کتاب اثر قابل توجه اصلاح SAM بر مورفولوژی لایه نیمه‌رسانا و در نتیجه عملکرد الکتریکی را شرح می‌دهد. به طور خاص، تجزیه و تحلیل‌های ارزشمند مهندسی به دام انداختن/آزاد کردن بار در سطح مشترک برای تحقق عملکردهای جدید خلاصه شده است.

در نهایت، مکانیسم‌های حسگری که در سطوح مشترک نیمه‌رسانا/محیط OFETها رخ می‌دهند و روش‌های تشخیص منحصربه‌فردی که قادر به ایجاد ارتباط بین الکترونیک آلی و زیست‌شناسی هستند، مورد بحث قرار می‌گیرند.

موضوعات نمونه‌ای خاص که در مهندسی سطح مشترک در ترانزیستورهای اثر میدانی آلی پوشش داده شده است عبارتند از:

• روش‌های اصلاح غیر کووالانسی، لایه درج بار در سطح الکترود، روش‌های غیرفعال‌سازی سطح دی‌الکتریک و روش‌های اصلاح کووالانسی
• مکانیسم انتقال بار در نیمه‌رساناهای حجیم، تأثیر مواد افزودنی بر هسته‌زایی و مورفولوژی مواد، مواد افزودنی حلال و عوامل هسته‌زایی
• اثر محصورسازی نانویی، افزایش عملکرد از طریق ناهم‌پیوند نیمه‌رسانا، ناهم‌ساختار دولایه مسطح، کمپلکس انتقال بار دوقطبی و آرایش سوپرمولکولی ناهم‌پیوندها
• اثر دی‌الکتریک در OFETها، اصلاح دی‌الکتریک برای تنظیم مورفولوژی نیمه‌رسانا، کنترل انرژی سطحی، طراحی ریزساختار، برش محلول، حذف تله‌های سطحی و دی‌الکتریک‌های SAM/SiO2

مهندسی سطح مشترک در ترانزیستورهای اثر میدانی آلی، منبعی به‌موقع است که آخرین پیشرفت‌ها در این زمینه را ارائه می‌دهد و بر بینش‌های جدید برای ساخت دستگاه‌های الکترونیکی آلی قابل اعتماد تأکید دارد و برای محققان، دانشمندان و سایر متخصصان مرتبط با سطح مشترک در زمینه‌های الکترونیک آلی، نانوالکترونیک، علم سطح، سلول‌های خورشیدی و حسگرها ضروری است.

Systematic summary of advances in developing effective methodologies of interface engineering in organic field-effect transistors, from models to experimental techniques

Interface Engineering in Organic Field-Effect Transistors covers the state of the art in organic field-effect transistors and reviews charge transport at the interfaces, device design concepts, and device fabrication processes, and gives an outlook on the development of future optoelectronic devices.

This book starts with an overview of the commonly adopted methods to obtain various semiconductor/semiconductor interfaces and charge transport mechanisms at these heterogeneous interfaces. Then, it covers the modification at the semiconductor/electrode interfaces, through which to tune the work function of electrodes as well as reveal charge injection mechanisms at the interfaces.

Charge transport physics at the semiconductor/dielectric interface is discussed in detail. The book describes the remarkable effect of SAM modification on the semiconductor film morphology and thus the electrical performance. In particular, valuable analyses of charge trapping/detrapping engineering at the interface to realize new functions are summarized.

Finally, the sensing mechanisms that occur at the semiconductor/environment interfaces of OFETs and the unique detection methods capable of interfacing organic electronics with biology are discussed.

Specific sample topics covered in Interface Engineering in Organic Field-Effect Transistors include:

• Noncovalent modification methods, charge insertion layer at the electrode surface, dielectric surface passivation methods, and covalent modification methods
• Charge transport mechanism in bulk semiconductors, influence of additives on materials’ nucleation and morphology, solvent additives, and nucleation agents
• Nanoconfinement effect, enhancing the performance through semiconductor heterojunctions, planar bilayer heterostructure, ambipolar charge-transfer complex, and supramolecular arrangement of heterojunctions
• Dielectric effect in OFETs, dielectric modification to tune semiconductor morphology, surface energy control, microstructure design, solution shearing, eliminating interfacial traps, and SAM/SiO2 dielectrics

A timely resource providing the latest developments in the field and emphasizing new insights for building reliable organic electronic devices, Interface Engineering in Organic Field-Effect Transistors is essential for researchers, scientists, and other interface-related professionals in the fields of organic electronics, nanoelectronics, surface science, solar cells, and sensors.