Органические кристаллы имеют меньше структурных дефектов, чем аморфные и поликристаллические альтернативы, и могут обеспечивать более высокую зарядовую мобильность. Но на практике изготовить полевой транзистор из одиночного жидкого кристалла весьма нелегко.
В статье, опубликованной в Science Bulletin, описан простой метод, позволивший группе под руководством профессор Ли (Hanying Li) из Чжэцзянского университета в Ханчжоу (Китай) из капли раствора, зафиксированной на подложке металлической иглой, выращивать высококачественные монокристаллы органических полупроводников. Направление роста однозначно задавалось капиллярными силами, действующими в обволакивающем иглу слое раствора.
Этот метод применим для получения упорядоченных массивов кристаллов, он работает для многих типов органических, а также неорганических полупроводников. В качестве примеров в этой работе продемонстрировано использование новой технологии с шестью разновидностями материалов как с электронной, так и с дырочной проводимостью.
Кроме того, были изготовлены и исследованы крупные массивы полевых транзисторов, использующих кристаллы TIPS-пентацена (хорошо известный материал p-типа). Для 330 случайно выбранных устройств с двух заготовок средняя мобильность дырок составила 3,44 ± 1,21 см2/(В·с), с максимальным значением 6,46 см2/(В·с), соотношение включенного и выключенного тока превышало 10,5, а пороговое напряжение достигало − 58 В.
Быстродействие жидкокристаллических полевых транзисторов оказалось одним из лучших, измеренных на сегодняшний день.
