Highly Reliable Superhydrophobic Protection for Organic Field-Effect Transistors by Fluoroalkylsilane-Coated TiO2 Nanoparticles

유기 전자소자 분야의 오랜 문제점 중 하나는 외부 환경에서의 불안정성, 특히 내수성이 낮다는 것이다. 유기 전자소자의 신뢰성을 높이기 위해, 유기 반도체 물질과 양립할 수 있는 재료 및 공정을 사용하여 효과적인 보호층을 도입하는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서 일반적인 환경 속에서 유기 반도체 위에 유기 친화적인 초소수성 보호층을 증착하는 손쉬운 방법을 제시하였다. 플루오로알킬실레인(fluoroalkylsilane)으로 코팅된 이산화타이타늄(TiO2) 나노 입자를 사용하여 불소화된 용액에서 딥코팅(dip-coating) 공정을 사용하여 유기 반도체 위에 초소수성(superhydrophobicity)과 자가세척(self-cleaning) 능력을 나타내는 보호층을 코팅하였다. 이 보호층은 유기 반도체를 손상시키지 않고 기계적, 열적, 광학적 스트레스와 물에 의한 외부 환경 요소에 대해 우수한 내성을 지니고 있음을 확인하였다. 이렇게 보호된 유기 전계효과 트랜지스터 소자는 초소수성으로 인하여 강한 용매에 노출되어도 신뢰성 있는 전기적 특성을 보였다. 이 연구는 자연환경에서 외부 조건에 민감한 유기 반도체 소자의 신뢰성을 향상시키는 실용적인 해결책을 제공한다.

Authors: Daekyoung Yoo, Youngrok Kim, Misook Min, Geun Ho Ahn, Der-Hsien Lien, Jingon Jang, Hyunhak Jeong, Younggul Song, Seungjun Chung*, Ali Javey and Takhee Lee*,

ACS Nano
Publication Date (Web): October 10, 2018
DOI: 10.1021/acsnano.8b05224

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.8b05224