Organik alan etkili transistörlerde kullanılan yalıtkan ve yarı iletken polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthsesis and chracterization of insulating and semiconducting polymers and their use in organic field effect transistor
- Tez No: 290164
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FARUK YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Bu tez çalışmasında öncelikle ticari olarak satılan Poli(metil metakrilat) (PMMA) polimerinin organik alan etkili transistörlerde yalıtkan tabaka olarak yeni bir metoda göre uygulanması incelendi. Kullanılan metot, kaynak ve savak elektrotlarının bulunduğu cam yüzeylerin polimerik jel yardımıyla sandviç şeklinde birleştilmesine dayanır. Bu metot ile hazırlanan cihazlarda düşük voltajlarda karakteristik OFET grafiği elde edildi.Çalışmada ikinci olarak, literatürde bulunan ama OFET uygulamasında kullanılmamış Poli(metiltiyenil metakrilat-ko-metil metakrilat) (P(MTM-ko-MMA)) kopolimeri serbest radikalik polimerizasyona göre sentezlendi. 1H-NMR spektroskopisi ile karakterize edildi. Sentezlenen kopolimer OFET'te ilk defa yalıtkan kopolimer olarak kullanıldı ve aynı metot ile hazırlanan PMMA göre mobilite değerinde 1.5 kat artış gözlendi.Üçüncü olarak, OFET'lerde yalıtkan malzeme olarak kullanılmak üzere literatürde bulunmayan Poli(metiltiyenil metakrilat-ko-asetoksi stiren) (P(MTM-ko-AS)) kopolimeri hazırlandı. Serbest radikalik polimerizasyona göre gerçekleştirilen polimerizasyonlarda monomerlerden çeşitli besleme oranlarında alınarak P(MTM-ko-AS) kopolimerleri sentezlendi ve 1H-NMR, ATR-IR ve GPC ile karakterize edildi. Sentezlenen bu kopolimerler NH4OH varlığında yan gruplarından ?OH grubu ile fonksiyonlandırılarak Poli(metiltiyenil metakrilat-ko-hidroksi stiren) (P(MTM-ko-HS)) kopolimerlerine dönüştürüldü. ?OH fonksiyonlu kopolimerlerin yapıları 1H-NMR, ATR-IR ve GPC ile aydınlatıldı.Son olarak, OFET'lerde yarı iletken malzeme olarak kullanılmak üzere literatürde bulunmayan yeni bir yarı iletken kopolimer olan Poli(4-(3-tiyenilmetoksi)ftalonitril-ko-3-hekziltiyofen) (P(TMF-ko-3HT)) hazırlandı. Öncelikle, literatürde bulunmayan 4-(3-tiyenilmetoksi)ftalonitril (TMF) monomeri sentezlendi. TMF monomerinin yapısı 1H-NMR, 13C-NMR, ATR-IR ve LC-MS ile aydınlatıldı. TMF ve 3-HT monomerlerinden çeşitli besleme oranlarında alınarak oksidatif polimerizasyon metodu ile P(TMF-ko-3HT) kopolimerleri hazırlandı. Kopolimerler 1H-NMR, ATR-IR ve GPC ile karakterize edildi.
Özet (Çeviri)
In this study, a novel organic- ? eld effect transistor (OFET) has been fabricated by using commercially avaliable Poly(methyl methacrylate) (PMMA) homopolymer as an insulator layer. The device exhibited excellent transistor characteristics at low voltages. The device design was based on high effective capacitance value of a polymeric gel, which was sandwiched between glass substrates on which source and drain electrodes were constructed.The performances of non-ionic-gel-gated transistors were also investigated by using poly(3-methylthienyl methacrylate-co- methyl methacrylate) [P(MMA-co-MTM)] copolymer in the gel of a novel organic field effect transistors (OFETs) assembly. The gel material was found to enhance the mobility of the device for almost two times.In addition, a novel copolymer, Poly(methylthienyl methacrylate-co-acetoxy styrene) (P(MTM-co-AS)), was synthesized to be used as an insulator material in OFETs. P(MTM-co-AS) was prepared via radical polymerization of appropriate MTM/AS feed mixtures of different chemical compositions in the presence of AIBN as an initiator. Then, the side chain acetoxy groups of the obtained P(MTM-co-AS) was then reacted with NH4OH, and this led to the copolymer with pendant ?OH groups (P(MTM-co-HS). These copolymers were characterized by using 1H-NMR, ATR-IR and GPC techniques.Finally, the thesis was aimed to synthesize a semiconducting copolymer for OFET applications. For this purpose, a novel thiophene monomer 4-(thiophene-3-ylmethoxy)phthalonitrile (TMF) with two nitrile groups at the third position of thiophene ring was synthesized by the reaction of 3-thiophene methanol and 4-nitrophthalonitrile. Then, its copolymers with 3-hexylthiophene (3HT) were prepared with different monomer composition of TMF and 3HT via oxidative polymerization. TMF monomer and its copolymer with 3HT were characterized by using 1H-NMR, 13C-NMR, ATR-IR, LC-MS and GPC techniques.
Benzer Tezler
- Yan grubunda steroid içeren sıvı kristal polimerlerin sentezi ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of steroid containing liquid crystal polymers in the side group and investigation of electrical properties
FIRAT KAYABAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE GÜL GÜREK
- Syntheses and examining the electrochemical and spectroscopic properties of fused-thiophene based materials with benzonitrile functional group
Birleşik-tiyofen temelli benzonitril fonksiyonel grup içeren malzemelerin sentezleri ve elektrokimyasal ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi
İLKNUR DEMİRTAŞ
Doktora
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. ERDAL ERTAŞ
- Synthesis, properties and device applications of thienothiophene containing polymers with different functional groups
Farklı fonksiyonel gruplara sahip tiyenotiyofen içeren polimerlerin sentezi, özellikleri ve cihaz uygulamaları
DİLARA GÜNTÜRKÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Synthesis, photophysical properties and ofet application of thienothiophene and benzothiadiazole based donor-π-acceptor-π (D-π-A-π) type conjugated polymers
Tiyenotiyofen ve benzotiyadiazol esaslı donör-π-alıcı-π (D-π-A-π) tipi konjuge polimerlerin sentezi, fotofiziksel özellikleri ve ofet uygulaması
SERRA EBRU ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Electrospun polyacrylonitrile based composite nanofibers containing polyindole and graphene oxide
Poliindol ve grafen oksit içeren poliakrilonitril tabanlı kompozit nanofiberler
İLKNUR BOZKAYA GERGİN
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ