플라스틱 전자 제품으로도 알려진 유기 전자 제품은 전자 장치에서 유기 물질 (탄소 기반 화합물)을 사용하는 것을 포함합니다. 유기 전자 제품의 중요한 과제는 유기 반도체와 금속 전극 사이의 안정적이고 효율적인 전기 접촉을 생성하는 것입니다. 이를 달성하기위한 두 가지 주요 접근법은 다음과 같습니다.
1. OHMIC 접촉 :
- OHMIC 접점은 전류와 전압 사이의 선형 관계를 특징으로하며 인터페이스에서 저항이 낮습니다.
- 유기 반도체와의 저장 접촉을 달성하기 위해 금속 전극의 작업 기능 (페르미 레벨과 진공 수준 사이의 에너지 차이)은 유기 물질의 이온화 에너지 (최고 점유 된 분자 궤도에서 전자를 제거하는 데 필요한 에너지)와 일치해야합니다.
- 금,은 또는 인듐 주석 산화물 (ITO)과 같은 적절한 작업 기능을 갖는 금속이 일반적 으로이 목적으로 사용됩니다.
- 자체 조립 단일 층 또는 금속 산화물과 같은 표면 처리 또는 얇은 인터레이어를 도입하여 접촉 저항을 개선 할 수 있습니다.
2. Schottky Contacts :
-Schottky 접점은 유기 반도체에 더 높은 작업 기능을 갖는 금속이 증착 될 때 형성되어 정류 (비선형) 전류-전압 관계를 초래합니다.
- 계면에서, 유기 물질의 전자는 금속으로 옮겨져 고갈 영역과 내장 된 잠재적 장벽이 생성된다.
-이 장벽은 Schottky 다이오드와 트랜지스터를 형성 할 수 있습니다.
- Schottky 장벽 높이를 제어하고 장치 성능을 향상시키기 위해 계면 층 또는 도펀트를 통합 할 수 있습니다.
추가 기술 :
이러한 근본적인 접근법 외에도, 유기 전자 제품에서 탄소 화합물과 금속 사이의 접촉을 향상시키는 데 사용되는 몇 가지 추가 기술이 있습니다.
- 금속 화 : 유기 표면을 금속 전구체로 처리하고 열 어닐링에 적용하면 금속-유기 결합을 향상시키고보다 강력한 접촉을 형성 할 수 있습니다.
- 혈장 치료 : 유기 표면을 혈장에 노출 시키면 표면 화학을 수정하여 더 나은 금속 접착력을 촉진 할 수 있습니다.
- 접착 프로모터 : 폴리 (3,4- 에틸렌 옥시 파티 포펜) 폴리스티렌 설폰 네이트 (PEDOT :PSS)와 같은 접착 촉진 층을 사용하면 유기 반도체와 금속 사이에 강한 기계적 결합을 제공 할 수 있습니다.
- 도핑 : 유기 반도체에 알칼리 금속 또는 금속 할로이드와 같은 도펀트를 도입하면 전자 특성을 수정하고 전하 주입을 개선 할 수 있습니다.
- 나노 구조 : 나노 결정 또는 나노 와이어와 같은 나노 구조를 생성하면 유기 반도체와 금속 사이의 접촉 영역을 증가시켜 저항을 줄일 수 있습니다.
결론 :
탄소 화합물과 금속 사이의 신뢰할 수있는 전기 접촉을 만드는 것은 유기 전자 장치의 발전에 중요합니다. 재료를 신중하게 선택하고, 작업 기능을 최적화하고, 다양한 표면 처리를 사용함으로써 효율적인 전하 주입 및 운송이 달성 될 수 있습니다. 이러한 접근법은 태양 전지, 광 방출 다이오드 및 트랜지스터와 같은 고성능 유기 전자 장치의 제조를 가능하게합니다. 진행중인 연구는 접촉 특성을 향상시키고 유기 전자 재료의 잠재력을 최대한 활용하기위한 혁신적인 방법을 계속 탐색하고 있습니다.
