Organische Feldeffekttransistoren auf Basis halbleitender Polymere

Zusammenfassung

Gegenwärtig arbeiten weltweit verschiedene Firmen und Institute an der Entwicklung von organischen Feldeffekttransistoren (OFET) und integrierten polymerelektronischen Schaltkreisen (IPCs) mit dem Ziel der Schaffung einer neuen low-cost/low-performance-Elektronik. Diese eignet sich besonders für low-end-Elektronik und RFID-Anwendungen, wie elektronische Etiketten, smart cards, ident tags, elektronischer Barcode usw., bei denen große Stückzahlen von IPCs zu niedrigsten Preisen benötigt werden. Die Transistoren werden als Dünnschichttransistoren auf flexiblen oder starren Trägermaterialien durch sukzessive Beschichtung mit den jeweiligen Funktionsschichten (Polymerhalbleiter, Dielektrikum, Elektroden) aufgebaut. Dieser Aufbau kann sowohl mit rein organischen bzw. polymeren Materialien als auch in Kombination von organischen und anorganischen Materialien erfolgen. Von besonderer Bedeutung sind hierbei All-Polymer-Feldeffekttransistoren (PFETs), bei denen alle funktionellen Schichten und Strukturen (Source-, Drain- und Gate-Elektroden, Halbleiter, Dielektrikum) aus löslichen Polymeren realisiert werden. Sie eröffnen u. a. die prinzipielle Möglichkeit, für die Fertigung später Drucktechniken einzusetzen, die es bei erfolgreichem Abschluss der dazu notwendigen Entwicklungen gestatten werden, die elektronischen Bauelemente mit hohen Durchsätzen zu drucken.

Abstract

At present a variety of companies and institutes in the world are working on the development of organic field-effect transistors (OFET) and integrated polymer circuits (IPCs) to create a new low-cost low-performance electronics. This is especially suited for low-end electronics and RFID applications like electronic labels, smart cards, ident tags, electronic bar codes etc., which are needed in large amounts at lowest prices. The transistors are made as thin film transistors on flexible or rigid substrates by successive coating with the appropriate functional materials (polymer semiconductor, insulator, layers for electrodes). This setup can be realized either by organic and polymer materials only as well as by a combination of organic with inorganic materials. All-polymer field-effect transistors (PFETs) which completely consist of polymer layers (source, drain and gate electrodes, semiconductor, insulator) are of special interest. Later on they will offer the chance to use printing techniques for their production which enables high-volume printing of electronic circuits.