Düşük çalışma voltajına duyarlı alan etkili organik transistörlerin üretimi ve karakterizasyonu
Manufacturing and characterization of low working voltage sensitive field effect organic transistors
- Tez No: 958805
- Danışmanlar: PROF. DR. RAŞİT KÖKER, DOÇ. DR. ARİF KÖSEMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, organik alan etkili transistörlerin (OFET'ler) performansını artırmak amacıyla, düşük çalışma voltajları ve yüksek performans elde etmek için plastikleştirilmiş poli (metil metakrilat) (PMMA) dielektrik malzemesinin kullanımı incelenmektedir. Temelde OFET'lerin elektriksel performansı; cihaz geometrisi, organik yarı iletkenin elektriksel özellikleri ve dielektrik malzemenin özellikleri gibi bir dizi faktöre bağlıdır. Bu çalışmada, plastikleştirilmiş PMMA'nın dielektrik özellikleri detaylı bir şekilde analiz edilmiş ve bu malzemenin organik elektronik cihazlarda, düşük eşik voltajı ve yüksek taşıyıcı hareketliliği ile daha verimli çalışma sağladığı ortaya koyulmuştur. Plastikleştirilmiş PMMA, propilen karbonat (PC) içinde çözülerek bir dielektrik malzeme olarak geliştirilmiştir. Plastikleştirilmiş PMMA ile yapılmış olan organik alan etkili transistörler, düşük eşik voltajı ve yüksek taşıyıcı hareketliliği gösterirken, saf PMMA kullanılarak yapılan OFET'lere kıyasla önemli performans iyileşmeleri sağlamıştır. Bu cihazlar, düşük voltajda yüksek verimlilik sağlamakla birlikte, yüksek termal ve kimyasal stabiliteye de sahiptir. OFET'ler polimetil metakrilatın (PMMA) plastikleştirilmiş bir versiyonundan yapılır ve aktif katman (CuPc) bakır ftalosyaninden kullanılmıştır. Propilen karbonat (PC), bir plastikleştirci olarak kullanılır. Plastikleştirilmiş PMMA'nın kapasite değeri (Ci) 100 Hz frekansında yaklaşık 500 nFcm2 olarak ölçülmüştür ki bu değer, saf PMMA'nın kapasitesinden neredeyse 70 kat daha büyüktür. Plastikleştirilmiş PMMA dielektriklerinin kullanımı yoluyla, yüksek delik hareketlilik değerleri (0.81 cm 2 V-1s-1), düşük eşik voltajları (~ ± 0.1 V) ve düşük çalışma voltajları (0 ila ± 0,8 V) elde edildilmiştir. Üretilen OFET'lerin sıcaklık bağımlılığı da bu tez kapsamında araştırılmıştır ve CuPc'nin aktivasyon enerjisi 29,3meV olarak tahmin edildilmiştir. Plastikleşmiş Organik Alan Etkili Transistörler (OFET), normal atmosfer ortamında gerçekleştirilen 3600 ölçüm döngüsü boyunca kararlılık göstermiştir. Çalışma, plastikleştirilmiş PMMA'nın dielektrik özelliklerinin, organik alan etkili transistörlerde verimliliği artırmak için etkili bir strateji sunduğunu ve bu malzemenin organik elektronik cihazlarda büyük bir potansiyel taşıdığını vurgulamaktadır. Sonuç olarak, plastikleştirilmiş PMMA, organik elektronik cihazların performansını iyileştirmek ve düşük voltajda stabil çalışma sağlamak için umut verici bir malzeme olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu bulgular, gelecekteki organik elektronik uygulamalarında bu malzemenin kullanımını destekleyebilir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the use of plasticized poly(methyl methacrylate) (PMMA) dielectric material to achieve low operating voltages and high performance in order to improve the performance of organic field effect transistors (OFETs). Basically, the electrical performance of OFETs depends on a number of factors such as device geometry, electrical properties of organic semiconductor and properties of dielectric material. In this study, the dielectric properties of plasticized PMMA were analyzed in detail and it was revealed that this material provides more efficient operation in organic electronic devices with low threshold voltage and high carrier mobility. Plasticized PMMA was developed as a dielectric material by dissolving it in propylene carbonate (PC). This material was characterized by high capacitance values and low operating voltages in devices with Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) and Metal-Insulator-Metal (MIM) structures. Organic field effect transistors made with plasticized PMMA have shown significant performance improvements over OFETs made using pure PMMA, while exhibiting low threshold voltage and high carrier mobility. These devices provide high efficiency at low voltage and have high thermal and chemical stability. In this thesis, OFETs are made of a plasticized version of polymethyl methacrylate (PMMA) and the active layer (CuPc) is made of copper phthalocyanine. Propylene carbonate (PC) is used as a plasticizer. The capacitance value (Ci) of the plasticized PMMA was measured as approximately 500 nFcm2 at 100 Hz frequency, which is almost 70 times larger than the capacitance of pure PMMA. High hole mobility values (0.81 cm2 V-1s-1), low threshold voltages (~±0.1 V) and low operating voltages (0 to ±0.8 V) were achieved through the use of plasticized PMMA dielectrics. The temperature dependence of the fabricated OFETs was also investigated in this thesis and the activation energy of CuPc was estimated as 29.3meV. Plasticized Organic Field Effect Transistors (OFET) have demonstrated stability over 3600 measurement cycles in normal atmospheric environment. The study highlights that the dielectric properties of plasticized PMMA provide an effective strategy to increase the efficiency in organic field effect transistors and that this material has great potential in organic electronic devices. In conclusion, plasticized PMMA appears as a promising material to improve the performance of organic electronic devices and provide stable operation at low voltage. These findings may support the use of this material in future organic electronic applications and contribute to the development of organic electronic systems.
Benzer Tezler
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Testosteron dihidrotestosteron ve östrojenin benign prostat hiperplazisindeki etyolojik rolleri
The roles of testosterone, dihydrotestosterone and estradiole on the etiology of benign prostatic hyperplasia
HALUK TOKUÇOĞLU
- Bazı yer ve sırık fasulye çeşitlerinde optimal melezleme şartlarının tespiti üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
TÜRKAN KOÇLU
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Süt formüllerinin tüketim uygulamaları ve süt formüllerinin C vitamini içeriği ile pH değerleri
Başlık çevirisi yok
GÖNÜL VAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul ÜniversitesiÇocuk Gelişimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKAN KUTLUAY