رانش ولتاژ آستانه در ترانزیستور اثر میدانی انتخابی یونی حساس به غلظت یون هیدروژن و رانش درخشندگی در دیود نورگسیل آلی: نقش نفوذ پاشنده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی همدان، همدان، ایران

2 هیئت علمی، مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی همدان

چکیده

پدیده رانش در ترانزیستور اثر میدانی انتخابی یونی حساس به غلظت یون هیدروژن (حساس به میزان pH) و در دیود نورگسیل آلی منجر به ناپایداری در نقطه کار می شود. در ترانزیستور اثر میدانی انتخابی یونی حساس به میزان pH، رانش به صورت تغییر زمانی یکسویه و کند در ولتاژ آستانه هدایت ترانزیستور، و در نتیجه، تغییر در جریان dc قطعه مشاهده می شود. در دیود نورگسیل آلی، رانش به صورت کاهش درخشندگی قطعه با گذشت زمان ظاهر میشود. رانش نقطه کار در دو قطعه بر اساس سازوکار نفوذ، موسوم به نفوذ پاشنده توصیف می شود که شامل پرش بین حالت های انرژی تله ها می باشد. تغییرات پدیده رانش نسبت به زمان در این دو قطعه مشابه یکدیگر است که ناشی از رفتار مشخصه ضریب نفوذ پاشنده است. این تغییرات نسبت به زمان با قانون توان به صورت 〖(t)〗^(β-1) بیان میشود؛ که پارامتر β مشخصه نفوذ پاشنده است و در گستره 0<β<1 قرار دارد. در دیود نورگسیل آلی، تبعیت ضریب نفوذ پاشنده از قانون توان منجر به زوال نمایی کشیده درخشندگی میشود. در این مقاله مدلی فیزیکی برای پدیده رانش در دیود نورگسیل آلی ارائه شده است، که تغییرات درخشندگی را با زمان به صورت کمی و با دقتی بالا بیان می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Threshold Voltage Drift in H+-sensitive FETs and Drift of Luminance in Organic Light-emitting Diodes: The role of Dispersive Diffusion

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Mazaheri 1
  • Shahriar Jamasb 2
1 Department of Basic Science, Hamedan University of Technology, Hamedan, Iran
2 Biomedical Engineering Department,, Hamedan University of Technology
چکیده [English]

The drift phenomenon is manifested as instability in the operating point of the H+-sensitive (pH-sensitive) ion-selective field effect transistor as well as that of the organic light-emitting diode. Specifically, in the pH-sensitive ion-selective field effect transistor, drift is observed as a slow temporal and unidirectional change in the threshold voltage, and hence, the dc bias current of the device. In the organic light-emitting diode, on the other hand, drift is detected as a decrease in luminance with time. The operating point drift in both devices has been modeled based on a diffusion mechanism, known as dispersive diffusion, which involves hopping between trap energy states. Notably, the similarity between the time dependence of drift in these devices is due to the characteristic temporal behavior of the dispersive diffusion coefficient, which obeys a power law characterized by a time dependence of the form 〖(t)〗^(β-1), where β is the dispersion parameter, which satisfies 0<β<1.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dispersive diffusion
  • Drift
  • Ion-selective field-effect transistor
  • Organic light-emitting diode
  • Stretched exponential decay