End-of-Line Standardsubstrate

Organische Elektronik gilt seit einigen Jahren als Schlüsselbegriff für einen neuen Typ von Anwendungen, die auf der Basis von organischen Halbleitern und weiteren einfach zu verarbeitenden Materialien realisiert werden. Typisch für diese neue Materialklasse sind Niedrigtemperaturprozesse und die großflächige Abscheidung und Strukturierung mittels verschiedenster Coating- und Druckverfahren. Die aktiven Halbleitermaterialien bestimmen dabei wesentlich die Performance des Gesamtsystems. Deshalb ist eine einfache und zuverlässige elektronische Charakterisierung dieser Halbleiter eine unabdingbare Voraussetzung, nicht nur für die Materialentwicklung in den Laboratorien der organischen Chemiker, sondern auch für Prozessentwickler und Schaltungsdesigner.

Für die Materialanalyse im Bereich organischer Halbleiter stellt das Fraunhofer IPMS standardisierte Einzeltransistor-Strukturen in bottom-gate Architektur zur Verfügung. Diese Substrate für organische Feldeffekttransistoren (OFETs) werden auf Siliziumwafern mit thermischem Siliziumdioxid (SiO2) als ganzflächiges Dielektrikum und Goldelektroden in Lift-off-Technologie im Reinraum des Fraunhofer IPMS hergestellt. Dies ist ein signifikanter Vorteil in Bezug auf die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit, die die Anwendung dieser Substrate für die Qualitätskontrolle in großen Chemiekonzernen ermöglicht.

Die Bandbreite der möglichen Kunden ist sehr groß und reicht von Universitäten, außeruniversitären Forschungseinrichtungen bis hin zu Industriekunden. Unsere gefertigten OFET-Substrate werden beispielsweise zu Forschungszwecken im Bereich der Materialprüfung oder zur Qualitätsüberwachung genutzt. Gerade für die organische Materialentwicklung sind sie unerlässlich. Bis dato ist unser Kundenstamm auf 100 Kunden weltweit angewachsen, 15 davon spielen eine Schlüsselrolle.

Das Fraunhofer IPMS bietet verschiedene Standardlösungen an und ist in der Lage, kundenspezifische Modifikationen zu realisieren indem die Proben in Bezug auf die Chipgröße, das Design und die Schichtdicke des thermischen Oxids angepasst werden. Um die Messung von OFET-Testubstraten zu vereinfachen, hat das Fraunhofer IPMS darüber hinaus einen Handprober entwickelt, der es erlaubt, den Messvorgang schneller und vor allem leichter durchzuführen, da nun eine sichere Kontaktierung der Pads gewährleistet ist.

Substrate

 

Organische Feldeffekttransistoren (OFET)

 

Laterale Organische Feldeffekttransistoren (LOFET)