البحث المتقدم

تأثير المصائد على نقل الشحنة في بوليمر شبه الموصل PCDTBT

Title Effect of traps on the charge transport in semiconducting polymer PCDTBT

الباحث الرئيس عبدالله رجاءالله دليم المحمدي

الباحثون المشاركون

التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: فيزياء تطبيقية
المستخلص: تعتبر أشباه الموصلات العضوية (OSCs) في الوقت الحاضر مرشحة واعده للجيل الثاني للأجهزة الإلكترونية. بسبب البنية المضطربة لهذه المواد، توجد كثافة عالية من المصائد في فجوة نطاق طاقتها، مما يؤثر على أداء الأجهزة. في المخطوطة الحالية ، بحثنا في دور المصائد في نقل الشحنة في غشاء PCDTBT الرقيق بقياس درجة الحرارة المعتمدة على خصائص J(V) في ثقب بنية الجهاز فقط. تم تحليل النتائج التي تم الحصول عليها عن طريق نموذج توصيل الشحنة الفراغية المحدودة (SCL). وقد وجد أن خصائص درجة حرارة الغرفة J(V) تتبع قانون مربع Mott-Gurney لتوصيل الشحنة الفراغية المحدودة (SCL) الخالية من المصائد. ولكن تحت 278 كلفن ، يزداد التيار طبقًا لقانون تعبئة الشحنة الفراغية المحدودة (SCL) مع المصائد الموزعة بشكل كبير في فجوة النطاق لأشباه الموصلات. علاوة على ذلك ، بعد الوصول إلى جهد تقاطع VC∽12V ، فإن جميع المصائد المعبئة بواسطة الناقلات المحقونة وتيار الشحنة الفراغية المعبئة تحولت إلى تيار شحنة فراغية محدودة خالية من المصائد. إن حركة الثقب لتيار SCL الخالي من المصيدة أكبر بحوالي مرة واحدة بالمقارنة مع تيار تعبئة الشحنة الفراغية المحدودة SCL ويبقى ثابتًا مع درجة الحرارة.
Abstract: Organic semiconductors (OSCs) are nowadays called upon as promising candidates for next generation electronics devices. Due to disorder structure of these materials, a high density of traps are present in their energy band gap which affect theperformance ofthesedevices. Inthe present manuscript, wehaveinvestigated the role oftrapsonchargetransport inPCDTBTthin filmbymeasuringthetemperaturedependentJ(V)characteristicsin hole only device configuration. The obtained results were analyzed by space charge limited (SCL) conduction model. It has been found that the room temperature J(V) characteristics follow Mott-Gurney square law for trapfree SCL conduction. But below 278K, the current increases according to trap-filling SCL law with traps distributed exponentially in the band gap of semiconductor. Furthermore, after reaching a crossover voltage of VC∽12V, all the traps filled by injected carriers and the trap-filling SCL current switch to trap-free SCL current. The hole mobility of trap-free SCL current is about one order higher as compared trap-filling SCL current and remains constant with temperature.
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: مجلة محكمة
دار النشر: Elsevier
سنة النشر: 2018
تحويل التاريخ