Mikro- und nanostrukturierte organische Feldeffekt-Transistoren: Skalierungsverhalten und Grenzflächeneigenschaften

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Die Miniaturisierung von organischen Feldeffekt-Transistoren (OFETs) ermöglicht eine Erhöhung der Packungsdichte, sowie der Schaltfrequenz und der Ladungsträgerbeweglichkeit, letzteres aufgrund der Verringerung/Vermeidung von Korngrenzen in der aktiven organischen Schicht. Die Reduzierung der Kanallänge wird allerdings durch Kurzkanal-Skalierungseffekte begrenzt, welche die Kennlinien verformen, bis hin zur Unbrauchbarkeit. Um möglichst kleine, funktionstüchtige OFETs zu ermöglichen sollen in diesem Projekt die Haupteinflußgrößen (Kanallänge, Isolatordicke, Isolator-Organik-Grenzfläche, Metall-OrganikKontakt, Kanaltiefenprofil, Dotierung) systematisch untersucht werden. So sollen prinzipielle Grenzen ausgelotet und Benchmark-Ergebnisse für andere Arbeitsgruppen bereitgestellt werden. FETs mit Kanallängen bis unter 100nm werden auf kommerziellen SiO2/n-Si Wafern mittels Elektronenstrahl-Lithographie und anschließender Beschichtung mit organischen Molekülen im Ultrahochvakuum hergestellt. Die elektrischen Kennlinien (I/V) können hierbei u.a. direkt in situ aufgenommen werden. Parallel werden die besonders kritischen Kontakte und Grenzflächen bzgl. Struktur und elektrisches Verhalten optisch mittels Raman- und Modulationsspektroskopie untersucht, sowohl an FETs als auch an kristallinen Modellsystemen.