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La flexión de banda y la distribución de trampas a lo largo del canal de transistores orgánicos de efecto de campo desde la microscopía de corriente fotovoltaica de barrido de frecuencia

Autores: Kalemai, Gion; Vagenas, Nikolaos; Giannopoulou, Athina; Kounavis, Panagiotis

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

La flexión de banda y la distribución de trampas a lo largo del canal de transistores orgánicos de efecto de campo desde la microscopía de corriente fotovoltaica de barrido de frecuencia


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Microscopía de corriente fotocurrente
Transistores de efecto de campo de pentaceno
Perfil espacial de corriente fotocurrente
Agujeros atrapados
Flexión ascendente de la banda
SPCM de resolución de frecuencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El método de microscopía de corriente fotocurrente de escaneo (SPCM) se aplica a transistores de efecto de campo de pentaceno (FETs). En esta técnica, un haz láser modulado se enfoca y escanea a lo largo del canal de los transistores. El perfil espacial resultante de fotocorriente se atribuye a agujeros libres adicionales generados a partir de la disociación de excitones creados por la luz después de su interacción con agujeros atrapados. Los agujeros atrapados resultan de la curvatura local ascendente de la banda en la capa de acumulación dependiendo de los voltajes aplicados. Por lo tanto, el perfil de fotocorriente a lo largo del canal conductor de los transistores refleja el patrón de los agujeros atrapados y la curvatura ascendente de la banda bajo las diversas condiciones de operación del transistor. Además, se encontró que la microscopía de corriente fotocurrente resuelta en frecuencia (FR-SPCM) está relacionada con la interacción de agujeros libres a través de la captura y liberación térmica de trampas activas de las primeras monocapas de pentaceno en la capa de acumulación. Las trampas activas son seleccionadas por la frecuencia de modulación del haz láser para que la FR-SPCM pueda aplicarse como una técnica espectroscópica para determinar la distribución de energía de las trampas a lo largo del canal del transistor. Además, se encuentra un cruce en los espectros de FR-SPCM que señala la transición de estados de atrapamiento vacíos a parcialmente vacíos cerca del nivel cuasi-Fermi de la trampa correspondiente. A partir de la frecuencia de este cruce, se puede estimar la brecha de energía desde el nivel cuasi-Fermi hasta el borde local de la banda de valencia correspondiente, que se curva hacia arriba por el voltaje de la compuerta. Esto nos permite determinar espacialmente la magnitud de la curvatura de la banda bajo diferentes condiciones de operación a lo largo del canal de los transistores orgánicos.

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