Gaz Akış Hızının Fiziksel Buhar İletimi Yöntemiyle Büyütülen Antrasen Tek Kristallerin Özellikleri Üzerine Etkisi
Abstract
Elektronik cihazlar uygulamalarında kullanılan organik yarıiletkenlerin moleküler yapıları ve düzenlilikleri cihaz performansı üzerinde oldukça önemli özelliklerdir. Bu çalışmada, elektronik cihazlarda sıklıkla tercih edilen antrasenin fiziksel buhar iletimi (PVT) yöntemiyle büyük boyutlu ve yüksek moleküler düzene sahip tek kristalleri büyütülmüştür. Açık sistem PVT yönteminde kullanılan argon gazının akış hızının büyütülen tek kristallerin yapısal, optik ve elektriksel özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Büyütülen tek kristaller optik mikroskop, AFM, XRD ve UV-Vis absorpsiyon spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Yapısal ve optik analizler sonucunda gaz akış hızının kristal özellikleri üzerinde büyük etkiye sahip olduğu gözlenmiştir. 3,0 L sa-1 argon akış hızında büyütülen antrasen tek kristallerinin en ince (670 nm) ve en yüksek elektriksel iletkenlik değerine (1,80x10-4 S cm-1) sahip olduğu belirlenmiştir. Yapılan çalışma, yüksek performanslı elektronik cihazlarda kullanılacak organik yarıiletken tek kristallerinin özelliklerinin gaz akış hızı ile değiştirilebileceği gösterilmiştir.
Keywords
Antrasen, Tek kristal büyümesi, PVT, Optik özellikler
Supporting Institution
TÜBİTAK, Konya Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu
Project Number
118M641, 18201152
Thanks
Bu çalışma 118M641 numaralı proje kapsamında TÜBİTAK ve 18201152 numaralı proje kapsamında Konya Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından desteklenmiştir.
References
- [1] S. Günes, H. Neugebauer and N.S. Sariciftci, “Conjugated polymer-based organic solar cells,” Chemical Reviews, vol. 107, no. 4, pp. 1324-1338, 2007.
- [2] Y. Park, P. Sun Kyung, B. Jun, Y.-E. Lee, S.U. Lee and M. Sung, “Quantitative correlation between carrier mobility and ıntermolecular center-to-center distance in organic single crystals,” Chemistry of Materials, vol. 29, no. 9, pp. 4072-4079, 2017.
- [3] J.A. Lim, H.S. Lee, W.H. Lee and K. Cho, “Control of the morphology and structural development of solution-processed functionalized acenes for high-performance organic transistors,” Advanced Functional Materials, vol. 19, no. 10, pp. 1515-1525, 2009.
- [4] H. Li, W. Shi, J. Song, H.-J. Jang, J. Dailey, J. Yu and H.E. Katz, “Chemical and biomolecule sensing with organic field-effect transistors,” Chemical Reviews, vol. 119, no. 1, pp. 3-35, 2019.
- [5] H. Nakanotani and C. Adachi, “Organic light-emitting diodes containing multilayers of organic single crystals,” Applied Physics Letters, vol. 96, no. 5, pp. 053301, 2010.
- [6] Y. Zhang, H. Dong, Q. Tang, S. Ferdous, F. Liu, S.C.B. Mannsfeld, W. Hu and A.L. Briseno, “Organic single-crystalline p−n junction nanoribbons,” Journal of the American Chemical Society, vol. 132, no. 33, pp. 11580-11584, 2010.
- [7] H. Jiang and C. Kloc, “Single-crystal growth of organic semiconductors,” MRS Bulletin, vol. 38, no. 1, pp. 28-33, 2013.
- [8] P. Hu, H. Li, Y. Li, H. Jiang and C. Kloc, “Single-crystal growth, structures, charge transfer and transport properties of anthracene-F4TCNQ and tetracene-F4TCNQ charge-transfer compounds,” CrystEngComm, vol. 19, no. 4, pp. 618-624, 2017.
- [9] P.I. Djurovich, E.I. Mayo, S.R. Forrest and M.E. Thompson, “Measurement of the lowest unoccupied molecular orbital energies of molecular organic semiconductors,” Organic Electronics, vol. 10, no. 3, pp. 515-520, 2009.
- [10] Z.A. Tan, S. Li, F. Wang, D. Qian, J. Lin, J. Hou and Y. Li, “High performance polymer solar cells with as-prepared zirconium acetylacetonate film as cathode buffer layer,” Scientific Reports, vol. 4, no. 1, pp. 4691, 2014.