Edge-driven nanomembrane-based vertical organic transistors showing a multi-sensing capability

Autor(es)

Nawaz, Ali ^[1] ; Merces, Leandro ^[1] ; de Andrade, Denise M. ^{[1, 2]} ; de Camargo, Davi H. S. ^{[1, 3]} ; Bof Bufon, Carlos C. ^{[1, 3]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Brazilian Ctr Res Energy & Mat CNPEM, Brazilian Nanotechnol Natl Lab LNNano, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[2] Ponta Grossa State Univ UEPG, Dept Mat Engn, BR-84030900 Ponta Grossa, Parana - Brazil

^[3] Sao Paulo State Univ UNESP, Postgrad Program Mat Sci & Technol POSMAT, BR-17033360 Bauru, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: NATURE COMMUNICATIONS; v. 11, n. 1 FEB 12 2020.
• Citações Web of Science: 14

Resumo

The effective utilization of vertical organic transistors in high current density applications demands further reduction of channel length (given by the thickness of the organic semiconducting layer and typically reported in the 100 nm range) along with the optimization of the source electrode structure. Here we present a viable solution by applying rolled-up metallic nanomembranes as the drain-electrode (which enables the incorporation of few nanometer-thick semiconductor layers) and by lithographically patterning the source-electrode. Our vertical organic transistors operate at ultra-low voltages and demonstrate high current densities (similar to 0.5 A cm(-2)) that are found to depend directly on the number of source edges, provided the source perforation gap is wider than 250 nm. We anticipate that further optimization of device structure can yield higher current densities (similar to 10 A cm(-2)). The use of rolled-up drain-electrode also enables sensing of humidity and light which highlights the potential of these devices to advance next-generation sensing technologies. (AU)

• Processo FAPESP: 14/25979-2 - Fabricação e caracterização de dispositivos e sistemas baseados em nanomembranas híbridas
• Beneficiário: Carlos César Bof Bufon
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 16/25346-5 - Dispositivos capacitivos para caracterização de nanoestruturas híbridas: estudo das propriedades elétricas de estruturas metal-orgânicas de superfície -SURMOFs- e ftalocianinas metálicas
• Beneficiário: Tatiana Parra Vello
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50906-9 - INCT 2014: em Materiais Complexos Funcionais (INOMAT)
• Beneficiário: Fernando Galembeck
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/18136-0 - Nanodispositivos híbridos: transporte magnetoeletrônico e desenvolvimento de sensores baseados em moléculas/nanomembranas
• Beneficiário: Leandro das Mercês Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado