Mechanische Druckempfindlichkeit organischer Feldeffekttransistoren im Hinblick auf zukünftige taktile Sensorarrays

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Rainer Waser
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 27033843

Auf der Basis des von uns gefundenen Effektes der mechanischen Druckabhängigkeit von Kennlinien organischer Pentacen-Feldeffekttransistoren soll im Rahmen des beantragten Projektes untersucht werden, inwieweit sich solche Bauelemente als neuartige Sensoren in ¿Tractile Sensor Arrays eignen. Entscheidend für die Bewertung ist ein grundlegendes Verständnis über die mikroskopischen, physikalischen Mechanismen, die dem Effekt zugrunde liegen. Dazu werden zunächst homogene Schichten aus Pentacen mit Physical Vapor Deposition reproduzierbar hergestellt werden. Es soll insbesondere untersucht werden, welchen Einfluss verschiedene Grenzflächen auf das Schichtwachstum und die elektrischen Eigenschaften bzw. deren Druckabhängigkeit haben. In einem weiteren Schritt werden Feldeffekttransistoren aus Pentacen realisiert und auf die Druckabhängigkeit ihres elektrischen Verhaltens systematisch untersucht. Dies betrifft auch Aspekte der Skalierbarkeit und der Zuverlässigkeit. Es wird erwartet, dass sich aus der Separation der Druckabhängigkeit einer möglichen intrinsischen Leitfähigkeit von Pentacen und der Druckabhängigkeit des Drain-Stromes des Transistors grundlegende Erkenntnisse über die ablaufende Mechanismen ableiten lassen. Die gemessenen Kennlinien sollen mit dem Simulationsprogramm SPICE für integrierte Schaltkreise nachgebildet werden. Darauf aufbauend soll das Transistorverhalten durch eine physikalische Modellierung unter Berücksichtigung von Austrittsarbeiten, Raumladungen und der Diffusionsfähigkeit der Ladungsträger beschrieben werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen