Optimization of multilayer structures for organic electronics

Abstract

Elektronické prvky z organických materiálů, jako jsou například organické tranzistory řízené elektrickým polem (OFET), elektroluminiscenční diody (OLED), odporové paměťové prvky nebo fotovoltaické články, jsou v posledních letech předmětem rostoucího vědeckého zájmu, který je způsoben širokými aplikačními možnostmi, zejména s ohledem na možnost budoucí hromadné výroby levné tištěné elektroniky. Řada vědeckých článků publikovaných v posledním desetiletí byla zaměřena na vnitřní materiálové vlastnosti organických vodičů, polovodičů a izolantů. Jelikož většina výše uvedených elektronických elementů je založena na vícevrstvých strukturách kombinujících různé materiály s různými elektronickými a optickými vlastnostmi, mohou vzájemné interakce procesů probíhajících v jednotlivých vrstvách významně ovlivňovat funkční vlastnosti celého prvku. Cílem této disertační práce je přispět k charakterizaci a lepšímu porozumění vzájemného působení procesů probíhajících v jednotlivých vrstvách vícevrstvých struktur organických elektronických prvků. Nejvýznamnější dosažené výsledky jsou následující: (i) Byla zlepšena termická stabilita dielektrických vlastností polymerního dielektrika poly[2- kyanoethyl(vinyl)etheru] (CEPVA), které se vyznačuje vysokou hodnotou elektrické permitivity, ale nízkou teplotou skelného...

Organic electronic devices such as organic field effect transistors (OFETs), light- emitting diodes (OLEDs), resistive memory elements or organic solar cells have attracted an increasing attention in recent years due to the vision of a low-cost and large-scale production of printable electronics. Many papers published during the last decade focused on the intrinsic properties of organic conductors, semiconductors and dielectric materials. Since most of the devices consist of multilayer structures the mutual influence of the processes that take place in the particular layers are important for the functionality of the whole device. This work is aimed to contribute to the characterization and understanding of the mutual interactions of individual layers in the multilayer structures of organic devices. The main achievements of this work can be listed as: (i) Optimization of the thermal stability and dielectric properties of cyanoethylated polyvinylalcohol (CEPVA) high-k dielectric by the crosslinking reaction with the low molecular weight materials or mixing with a high Tg polymer. (ii) Finding possible phenomena in the CEPVA polymer dielectric that influence the charge carrier transport in the OFET active channel made of bis(triisopropylsilylethynyl) pentacene organic semiconductor, using a...