Fabrication and electrical characterization of Organic Field-Effect Transistor based on CSA doped PANi-Ta2O5 nanocomposite

تصنيع وتوصيف كهربائي لترانزستور الأثر الحقلي العضوي القائم على المتراكب النانوي PANi-Ta2O5 المشوب بـ CSA

Fabrikasi dan karakterisasi kelistrikan Transistor Efek Medan Organik berbasis nanokomposit PANi-Ta2O5 terdadah CSA

Clicks: 243
ID: 115574
2020
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #76 of 148 articles by views in adbu journal of engineering technology

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 148 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Top-contact, bottom-gate o rganic field-effect transistors (OFETs) based on Polyaniline (PANi)-Tantalum Pentoxide (Ta 2 O 5 ) nanocomposite doped with Camphor Sulphonic Acid (CSA) as the active semiconductor layer and Poly Methyl Methacrylate (PMMA) as the gate dielectric were investigated. Gold was thermally evaporated for the top source and drain contacts of 80-90 nm thickness with a conducting channel of 1 mm length and 1cm width. A relatively good charge carrier mobility of  0.12 cm 2 /V-s was achieved. This may be ascribed to the highly crystalline nature of the nanocomposite, the diminished contact resistance due to the long channel and the symbiosis developed between the organic semiconductor and the polymer dielectric. The smaller source-to-drain current and high saturation drain voltage may be accounted for the long channel effect. The device exhibited a threshold voltage of   -12.89 V, a moderate current on/off ratio of ~10 3 and a subthreshold swing of 9.3 V/dec. The agglomerated globular morphology of the PANi nanocomposite and the high carrier mobility can immensely contribute towards using the OFET device for room-temperature based application, particularly in the gas sensing field.
تمت دراسة ترانزستورات الأثر الحقلي العضوية (OFETs) ذات التلامس العلوي والبوابة السفلية، القائمة على مركّب نانوي من البولي أنيلين (PANi) وخماسي أكسيد التنتالوم ($\text{Ta}_2\text{O}_5$) المُشَوّب بحمض الكافور سلفونيك (CSA) كطبقة شبه موصلة نشطة، وبولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) كعازل للبوابة. تم ترسيب الذهب بالتبخير الحراري لتشكيل ملامسات المنبع والمصرف العلوية بسُمك يتراوح بين 80 و90 نانومتر، مع قناة توصيل بطول 1 مم وعرض 1 سم. وحُققت حركية جيدة نسبياً لحاملات الشحنة بلغت 0.12 سم²/(فولت·ثانية)، ويمكن أن يُعزى ذلك إلى الطبيعة البلورية العالية للمركّب النانوي، وانخفاض مقاومة التلامس نتيجة لطول القناة، فضلاً عن التآزر المتكوّن بين شبه الموصل العضوي والعازل البوليمري. وقد يُفسَّر انخفاض تيار المنبع-المصرف وارتفاع جهد تشبّع المصرف بتأثير القناة الطويلة. وأظهرت النبيطة جهد عتبة قدره -12.89 فولت، ونسبة تشغيل/إيقاف تيار معتدلة بلغت نحو $10^3$، وتأرجحاً دون العتبة مقداره 9.3 فولت/عقد. ويمكن للبنية المورفولوجية الكروية المتكتلة لمركّب PANi النانوي والحركية العالية للحاملات أن تُسهما بشكل كبير في استخدام نبيطة OFET في التطبيقات العاملة عند درجة حرارة الغرفة، ولا سيما في مجال استشعار الغازات.
Transistor efek-medan organik (OFET) kontak-atas, gerbang-bawah berbasis nanokomposit Polianilina (PANi)-Tantalum Pentoksida ($\text{Ta}_2\text{O}_5$) yang didoping dengan Asam Kamforsulfonat (CSA) sebagai lapisan semikonduktor aktif dan Poli(metil metakrilat) (PMMA) sebagai dielektrik gerbang telah diteliti. Emas dievaporasi secara termal untuk kontak sumber dan cerat atas dengan ketebalan 80–90 nm dengan kanal konduksi sepanjang 1 mm dan lebar 1 cm. Mobilitas pembawa muatan yang relatif baik sebesar 0,12 $\text{cm}^2$/V·s berhasil dicapai. Hal ini dapat dikaitkan dengan sifat nanokomposit yang sangat kristalin, berkurangnya resistansi kontak akibat kanal yang panjang, serta simbiosis yang terbentuk antara semikonduktor organik dan dielektrik polimer. Arus sumber-ke-cerat yang lebih kecil dan tegangan cerat saturasi yang tinggi dapat disebabkan oleh efek kanal panjang. Perangkat ini menunjukkan tegangan ambang sebesar -12,89 V, rasio *on/off* arus yang moderat sebesar ~$10^3$, dan *subthreshold swing* sebesar 9,3 V/dekade. Morfologi globular teraglomerasi dari nanokomposit PANi serta mobilitas pembawa muatan yang tinggi dapat memberikan kontribusi besar terhadap penggunaan perangkat OFET untuk aplikasi berbasis suhu ruang, khususnya dalam bidang penginderaan gas.
Reference Key
patowary2020adbufabrication Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors BORNALI BORA PATOWARY;Shakuntala Laskar;P.P Sahu;Rewrewa Narzary;
Journal adbu journal of engineering technology
Year 2020
DOI
845
URL
http://journals.dbuniversity.ac.in/ojs/index.php/AJET/article/view/845
Keywords
nickel trichloroethylene carbon nanomaterials carbon nanofibers tungsten carbon erosion

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.