Memory Effect of Self-Assembled PS-b-PEO Block Copolymer Films with Selectively Embedded Functionalized TiO2 Nanoparticles

Beitrag in einer Fachzeitschrift


Details zur Publikation

Autor(en): Kirschner J, Will J, Rejek T, Portilla Berlanga L, Berlinghof M, Schweizer P, Spiecker E, Steinrück HG, Unruh T, Halik M
Zeitschrift: Advanced Materials Interfaces
Jahr der Veröffentlichung: 2017
ISSN: 2196-7350


Abstract

The memory effect in organic thin film transistors is described with a dielectric hybrid material composed of selectively localized charge trapping titania nanoparticles in a polystyrene-b-polyethyleneoxide (PS-b-PEO) diblock copolymer film. Upon solvent annealing in toluene atmosphere, the films readily form nanophase-separated features of PEO cylinders in a matrix of PS. X-ray reflectivity (XRR) investigations reveal that the TiO2 particles are selectively distributed in the top half of the hybrid layers. Applied in organic thin film transistor devices with 2-tridecyl-[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophen (mono-C13-BTBT) semiconductor, the hybrid layers induce clockwise drain current hysteresis with promising memory ratio, long-term stability, and endurance. The occurrence of nonvolatile charge trapping directly relates to the hierarchically assembled nanostructure of the nanoparticles in the block copolymer since reference devices with PS homopolymers blended with TiO2 are found to be hysteresis free. Morphological characterization of the hybrid dielectric layers by atomic force microscopy and XRR experiments is presented to shed light on the internal electron density distribution. The layers are subsequently tested in capacitor stacks and transistors.


FAU-Autoren / FAU-Herausgeber

Berlinghof, Marvin
Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik
Halik, Marcus Prof. Dr.
Professur für Werkstoffwissenschaften (Polymerwerkstoffe)
Kirschner, Johannes
Professur für Werkstoffwissenschaften (Polymerwerkstoffe)
Portilla Berlanga, Luis
Professur für Werkstoffwissenschaften (Polymerwerkstoffe)
Rejek, Tobias
Professur für Werkstoffwissenschaften (Polymerwerkstoffe)
Schweizer, Peter
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
Spiecker, Erdmann Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
Steinrück, Hans-Georg
Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik
Unruh, Tobias Prof. Dr.
Professur für Nanomaterialcharakterisierung (Streumethoden)
Will, Johannes Dr.
Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Graduiertenkolleg 1896/2 In situ Mikroskopie mit Elektronen, Röntgenstrahlen und Rastersonden
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials
Interdisziplinäres Zentrum, Center for Nanoanalysis and Electron Microscopy (CENEM)
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)


Zitierweisen

APA:
Kirschner, J., Will, J., Rejek, T., Portilla Berlanga, L., Berlinghof, M., Schweizer, P.,... Halik, M. (2017). Memory Effect of Self-Assembled PS-b-PEO Block Copolymer Films with Selectively Embedded Functionalized TiO2 Nanoparticles. Advanced Materials Interfaces. https://dx.doi.org/10.1002/admi.201700230

MLA:
Kirschner, Johannes, et al. "Memory Effect of Self-Assembled PS-b-PEO Block Copolymer Films with Selectively Embedded Functionalized TiO2 Nanoparticles." Advanced Materials Interfaces (2017).

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-29-05 um 08:36