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Enregistrement W4285398882 · doi:10.1149/ma2022-01181040mtgabs

Electrotuneable Radical Polymers for Thin-Film Electronic Device Applications

2022· article· en· W4285398882 sur OpenAlexaff
Deepa Singh, François Magnan, Joe B. Gilroy, Giovanni Fanchini

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueOrganic Light-Emitting Diodes Research
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMaterials scienceThin filmFlash memoryOptoelectronicsPolymerNanotechnologyKelvin probe force microscopeActive layerThin-film transistorNanoelectronicsDopingOrganic electronicsTransistorLayer (electronics)VoltageComputer scienceElectrical engineeringAtomic force microscopyComposite material

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Polyradicals – organic radical polymers in which each repeating unit contains a singly occupied molecular orbital (i.e. an unpaired electron spin) – are unique alternatives to their π-conjugated and semiconducting counterparts for several applications.[1] Unique of polyradicals are tunable charge states at their repeating units (see figure) which enable multi-stable charge transport regimes at the nanoscale. In this talk, we will present the use of thin films of polyradicals in transparent and flexible thin-film nanoelectronics. Although field-effect thin-film transistors (FETs) and flash memory devices ("memristors") based on radical polymers have been often proposed, memristor stability was frequently limited to a few writing cycles, in spite of the excellent quality of the active layer, and no FETs have been demonstrated, even though evidence of polyradical doping has been offered.[2] Here, the design criteria for flash memory devices are reviewed.It will be shown, using a combination of Kelvin-probe force microscopy (KPFM), electrical transport and optical measurements, that single-layer flash memory devices can be demonstrated from 6-oxoverdazyls, a class of radical polymers from which ultra-thin and ultra-smooth organic thin flims are advantageously processable.[3] As a case study, ultrathin devices in which the active layer is formed by a 15-nm homogeneous film of a poly-norbornene-6-oxoverdazyl (PN-6OV) polyradical synthesized by a dry vacuum polymer deposition technique are presented and compared with the corresponding devices of poly-6-oxoverdazyls (P6OV) synthesized by wet chemistry. [4] We will show that high performance is associated to the presence three tunable charge states in each monomer: positive, neutral, and negative, and also depends on the length of the pendant groups to which the radical repeating units are attached. We will demonstrate that careful engineering of the anode and cathode work functions, specifically aligning them with the negative and positive energy levels of the polyradical, is vital to maximize the on/off current ratio and ensure flash operation. The possibility to achieve electro-tunable poly-6-oxoverdazyl radical polymers by different techniques offer uniques opportunities for their use in a variety of different contexts, for example in transparent and/or flexible electronics, and where compatibility with different substrates is required. In the last part of our talk, we will present how a vertical device architecture, with drain-source contacts sandwiching the active layer of a strongly correlated 6-oxoverdazyl polyradical, leads to on/off ratios >103 in p-type PR-FETs. [4] Hole injection thus occurs by contact doping via tunable charge states at the polyradical-electrode interface. PRFETs are superior to existing organic FETs as they combine memristor and transistor functions in one mem-transistor device, offering unique potential for synaptic and spintronic applications. [1] Joo, Y.; Agarkar, V.; Sung, S. H.; Savoie, B. M.; Boudouris, B. W. A Nonconjugated Radical Polymer Glass with High Electrical Conductivity. Science 2018, 359, 1391-1395 [2] Nguyen, T. P.; Easley, A. D.; Kang, N.; Khan, S.; Lim,S-M.; Rezenom, Y. H.; Wang, S.; Tran, D. K.; Fan, J.; Letteri, R. A.; He, X.; Su, L.; Yu, C-H.; Lutkenhaus, J. L.; Wooley K, L. Polypeptide organic radical batteries. Nature, 2021, 593, 61 [3] Ezugwu, S.; Paquette, J. A.; Yadav, V.; Gilroy, J. B.; Fanchini, G. Design Criteria for Ultrathin Single-Layer Flash Memristors from an Organic Polyradical. Adv. Electron. Mater. 2016, 2, 1600253 [4] Singh, D.; Magnan, F.; Gilroy, J. B.; Fanchini, G. Transparent and flexible field-effect transistors and mem-transistors with electroactive layers of solution-processed organic polyradicals, https://arxiv.org/abs/1910.10212 Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,012

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,246
Écart entre enseignants0,235 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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