Circuiti logici complementari basati su polimeri ambipolari

I semiconduttori organici, grazie alla solubilità e alla processabilità a bas- se temperature, hanno aperto la strada allo sviluppo di tecnologie a basso costo e a basso impatto ambientale. Grazie anche a tecniche innovative di fabbricazione, è possibile realizzare dispositivi elettronici organici il cui scopo non è competere con il silicio in termini di prestazioni, ma è quello di svilup- pare nuove applicazioni con le proprietà di flessibilità, basso peso e alto grado di integrabilità. I polimeri ambipolari π-coniugati possono rappresentare un modo economico per la produzione di circuiti integrati complementari (CICs) su larga area, senza richiedre un micro-patterning individuale dei semicon- duttori p-type e n-type. La tesi di laurea si è occupata della realizzazione e caratterizzazione di cir- cuiti logici complementari basati su tecnologia organica, con l’obbiettivo di dimostrare la possibilità di creare strutture complesse funzionanti basate su Transistor Organici ad effetto di campo (OFETs). In particolare, parte del lavoro sperimentale è stato inoltre dedicato all’ottimizzazione di dispositivi OFET funzionalizzati tramite CILs, tramite opportuni trattamenti termici. Si è dimostrato come si possano effettivamente recuperare in tal modo le caratteristiche di mobilità dei semiconduttori ritornando ai valori definiti da letteratura di μe,sat = μh,sat = 0.1 cm2/V s. Successivamente ci si è occupati dell’integrazione di dispositivi comple- mentari con strutture logiche complesse quali Inverters, Transmission Gates e D Latches basati su una struttura a semiconduttore polimerico ambipolare e sulla funzionalizzazione dei contatti tramite Charge Injection Layers (CILs). Si è quindi proceduto alla loro caratterizzazione sia statica che dinamica. So- no state utilizzate sia tecniche di base per la produzione di transistor organici che nuove tecnologie quali l’Ink-Jet printing. L’attività svolta presso il Cen- ter for Nano-Science and Technology@PoliMi (CNST@PoliMi) dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ha dimostrato come le strutture complementari create svolgano effettivamente le funzioni logiche desiderate, con una buona riproducibilità del risultato.