We have developed an organic thin-film transistor (TFT) technology that aims at providing a good balance of static and dynamic performance parameters. An inverted staggered (bottom-gate, top-contact) device structure with patterned metal gates, a room-temperature-deposited gate dielectric providing a capacitance of 0.7μFcm2, and vacuum-deposited pentacene as the semiconductor were employed. The TFTs have a channel length of 10μm, a carrier mobility of 0.4cm2Vs, an on/off current ratio of 107, a subthreshold swing of 100mV/decade, and a transconductance per channel width of 40μSmm. Ring oscillators operate with supply voltages as low as 2V and with signal propagation delays as low as 200μs per stage.

1.
T. W.
Kelley
,
L. D.
Boardman
,
T. D.
Dunbar
,
D. V.
Muyres
,
M. J.
Pellerite
, and
T. P.
Smith
,
J. Phys. Chem. B
107
,
5877
(
2003
).
2.
S.
Lee
,
B.
Koo
,
J.
Shin
,
E.
Lee
,
H.
Park
, and
H.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
162109
(
2006
).
3.
D. J.
Gundlach
,
T. N.
Jackson
,
D. G.
Schlom
, and
S. F.
Nelson
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
3302
(
1999
).
4.
D. J.
Gundlach
,
L.
Zhou
,
J. A.
Nichols
,
T. N.
Jackson
,
P. V.
Necliudov
, and
M. S.
Shur
,
J. Appl. Phys.
100
,
024509
(
2006
).
5.
K. K.
Ng
,
Complete Guide to Semiconductor Devices
, 2nd ed. (
Wiley
,
New York
,
2002
).
6.
G. S.
Tulevski
,
Q.
Miao
,
A.
Afzali
,
T. O.
Graham
,
C. R.
Kagan
, and
C.
Nuckolls
,
J. Am. Chem. Soc.
128
,
1788
(
2006
).
7.
J.
Collet
,
O.
Tharaud
,
A.
Chapoton
, and
D.
Vuillaume
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
1941
(
2000
).
8.
Y.
Zhang
,
J. R.
Petta
,
S.
Ambily
,
Y.
Shen
,
D. C.
Ralph
, and
G. G.
Malliaras
,
Adv. Mater. (Weinheim, Ger.)
15
,
1632
(
2003
).
9.
L.
Wang
,
D.
Fine
,
T.
Jung
,
D.
Basu
,
H.
von Seggern
, and
A.
Dodabalapur
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
1772
(
2004
).
10.
J.
Lee
,
P. C.
Chang
,
J. A.
Liddle
, and
V.
Subramanian
,
IEEE Trans. Electron Devices
52
,
1874
(
2005
).
11.
H.
Klauk
,
U.
Zschieschang
,
J.
Pflaum
, and
M.
Halik
,
Nature (London)
445
,
745
(
2007
).
12.
E. J.
Meijer
,
C.
Tanase
,
P. W. M.
Blom
,
E.
van Veenendaal
,
B. H.
Huisman
,
D. M.
de Leeuw
, and
T. M.
Klapwijk
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
3838
(
2002
).
13.
R. T.
Weitz
,
U.
Zschieschang
,
F.
Effenberger
,
H.
Klauk
,
M.
Burghard
, and
K.
Kern
,
Nano Lett.
7
,
22
(
2007
).
14.
L. A.
Majewski
,
R.
Schroeder
, and
M.
Grell
,
Adv. Mater. (Weinheim, Ger.)
17
,
192
(
2005
).
15.
M.
McDowell
,
I. G.
Hill
,
J. E.
McDermott
,
S. L.
Bernasek
, and
J.
Schwartz
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
073505
(
2006
).
16.
H. W.
Zan
,
K. H.
Yen
,
P. K.
Liu
,
K. H.
Ku
,
C. H.
Chen
, and
J.
Hwang
,
Org. Electron.
8
,
450
(
2007
).
17.
H.
Klauk
,
G.
Schmid
,
W.
Radlik
,
W.
Weber
,
L.
Zhou
,
C. D.
Sheraw
,
J. A.
Nichols
, and
T. N.
Jackson
,
Solid-State Electron.
47
,
297
(
2003
).
18.
G. H.
Gelinck
,
G. H.
Gelinck
,
H. E. A.
Huitema
,
E.
van Veenendaal
,
E.
Cantatore
,
L.
Schrijnemakers
,
J. B. P. H.
van der Putten
,
T. C. T.
Geuns
,
M.
Beenhakkers
,
J. B.
Giesbers
,
B. H.
Huisman
,
E. J.
Meijer
,
E. M.
Benito
,
F. J.
Touwslager
,
A. W.
Marsman
,
B. J. E.
van Rens
, and
D. M.
de Leeuw
,
Nat. Mater.
3
,
106
(
2004
).
19.
G. H.
Gelinck
,
T. C. T.
Geuns
, and
D. M.
de Leeuw
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
1487
(
2000
).
20.
M. G.
Kane
,
J.
Campi
,
M. S.
Hammond
,
F. P.
Cuomo
,
B.
Greening
,
C. D.
Sheraw
,
J. A.
Nichols
,
D. J.
Gundlach
,
J. R.
Huang
,
C. C.
Kuo
,
L.
Jia
,
H.
Klauk
, and
T. N.
Jackson
,
IEEE Electron Device Lett.
21
,
534
(
2000
).
21.
B. K.
Crone
,
A.
Dodabalapur
,
R.
Sarpeshkar
,
R. W.
Filas
,
Y. Y.
Lin
,
Z.
Bao
,
J. H.
O’Neill
,
W.
Li
, and
H. E.
Katz
,
J. Appl. Phys.
89
,
5125
(
2001
).
22.
W.
Fix
,
A.
Ullmann
,
J.
Ficker
, and
W.
Clemens
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
1735
(
2002
).
23.
P.
Baude
,
D. A.
Ender
,
M. A.
Haase
,
T. W.
Kelley
,
D. V.
Muyres
, and
S. D.
Theiss
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
3964
(
2003
).
24.
T. D.
Anthopoulos
,
D. M.
de Leeuw
,
E.
Cantatore
,
P.
van ‘t Hof
,
J.
Alma
, and
J. C.
Hummelen
,
J. Appl. Phys.
98
,
054503
(
2005
).
25.
H.
Klauk
,
M.
Halik
,
U.
Zschieschang
,
F.
Eder
,
D.
Rohde
,
G.
Schmid
, and
C.
Dehm
,
IEEE Trans. Electron Devices
52
,
618
(
2005
).
26.
S. H.
Han
,
S. M.
Cho
,
J. H.
Kim
,
J. W.
Choi
,
J.
Jang
, and
M. H.
Oh
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
093504
(
2006
).
27.
T. D.
Anthopoulos
,
B.
Singh
,
N.
Marjanovic
,
N. S.
Sariciftci
,
A.
Montaigne Ramil
,
H.
Sitter
,
M.
Cölle
, and
D. M.
de Leeuw
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
213504
(
2006
).
28.
C.
Rolin
,
S.
Steudel
,
K.
Myny
,
D.
Cheyns
,
S.
Verlaak
,
J.
Genoe
, and
P.
Heremans
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
203502
(
2006
).
29.
B.
Yoo
,
T.
Jung
,
D.
Basu
,
A.
Dodabalapur
,
B. A.
Jones
,
A.
Facchetti
,
M. R.
Wasielewski
, and
T. J.
Marks
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
082104
(
2006
).
30.
M.
Kitamura
and
Y.
Arakawa
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
053505
(
2007
).
You do not currently have access to this content.