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Enregistrement W7023778717

Organic Transistors Making Use of Room Temperature Ionic Liquids as Gating Medium

2015· other· fr· W7023778717 sur OpenAlexfundno aff

Notice bibliographique

RevuePolyPublie (École Polytechnique de Montréal) · 2015
Typeother
Languefr
Domaine
Thématique
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesFonds Québécois de la Recherche sur la Nature et les TechnologiesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaConsejo Nacional de Ciencia y TecnologíaUniversità di BolognaCMC Microsystems
Mots-clésSemiconductor materialsAnalytical Chemistry (journal)Surface tensionCapacitance
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The ability to couple ionic and electronic transport in organic transistors, based on π conjugated organic materials for the transistor channel, can be particularly interesting to achieve low voltage transistor operation, i.e. below 1 V.The operation voltage in typical organic transistors based on conventional dielectrics (200 nm thick SiO2) is commonly higher than 10 V. Electrolyte-gated (EG) transistors, i.e. employing an electrolyte as the gating medium, permit current modulations of several orders of magnitude at relatively low gate voltages thanks to the exceptionally high capacitance at the electrolyte/transistor channel interface, in turn due to the low thickness (ca. 3 nm) of the electrical double layers forming at the electrolyte/semiconductor interface.Electrolytes based on room temperature ionic liquids (RTILs) are promising in EG transistor applications for their high electrochemical stability and good ionic conductivity.The main motivation behind this work is to achieve low voltage operation in organic transistors by making use of RTILs as gating medium.First we demonstrate the importance of the gate electrode material in the EG transistor performance.The use of high surface area carbon gate electrodes limits undesirable electrochemical processes and renders unnecessary the presence of a reference electrode to monitor the channel potential.This was demonstrated using activated carbon as gate electrode, the electronic conducting polymer MEH-PPV, poly[2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4phenylene vinylene] channel material, and the ionic liquid [EMIM][TFSI] (1-ethyl-3methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), as gating medium.Using high surface area gate electrodes resulted in sub-1 V operation and charge carrier mobilities of (1.0 ± 0.5) ×10 -A challenge in the field of EG transistors is to decrease their response time, a consequence of the slow ion redistribution in the transistor channel upon application of electric biases.We systematically investigated EG transistors employing RTILs belonging to the same family, i.e. based on a common anion and different cations.The transistor characteristics showed a limited cation influence in establishing the p-type doping of the conducting polymer.Interestingly, we observed that the transistor response time depends on at least two processes: the redistribution of ions from the electrolyte into the transistor channel, affecting the gate-source current (Igs); and the redistribution of charges in the transistor channel, affecting the drain-source current (Ids), as a vii function of time.The two processes have different rates, with the latter being the slowest.Incorporating propylene carbonate in the electrolyte proved to be an effective solution to increase the ionic conductivity, to lower the viscosity and, consequently, to reduce the transistor response time.Finally, we were able to demonstrate a multifunctional device integrating the transistor logic function with that of energy storage in a supercapacitor: the TransCap.The polymer/electrolyte/carbon vertical stacking of the EG transistor features the cell configuration of a hybrid supercapacitor.Supercapacitors are high specific power systems that, for their ability to store/deliver charge within short times may outperform batteries in applications having high power demand.When the TransCap is ON (open transistor channel), the polymer and the carbon gate electrodes store charge (Q) at a given Vgs, hence the stored energy equals Q•Vgs.When the TransCap is switched OFF, the channel and the gate are discharged and the energy can be delivered back to power other electronic components.EG transistors, making use of activated carbon as gate electrode and different RTILs as well as RTIL solvent mixtures as electrolyte gating medium, are interesting towards low voltage printable electronics.The high capacitance at the interface between the electrolyte and the transistor channel enables energy storage within the EG transistor architecture.

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 enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,031

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
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0090,003

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 Opus0,015
Tête enseignante GPT0,242
Écart entre enseignants0,227 · 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

Citations0
Publié2015
Routes d'admission1
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