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Fraunhofer IPMS entwickelt Chips zur Charakterisierung organischer Halbleiter
Neue Interdigitalchips ermöglichen parallele, hochpräzise Materialmessungen und beschleunigen die Entwicklung organischer Elektronik und Sensortechnologien.
www.fraunhofer.de
Neuer Messadapter für die gleichzeitige Kontaktierung von bis zu acht Interdigitalelektrodenpaaren.
Fraunhofer IPMS hat neue Messchips und einen speziell entwickelten Adapter vorgestellt, die eine zentrale Lücke in der Charakterisierung organischer Halbleitermaterialien schließen. Erstmals ist damit die gleichzeitige elektrische Kontaktierung von bis zu acht Interdigital-Elektrodenpaaren möglich, was Effizienz und Reproduzierbarkeit materialwissenschaftlicher Untersuchungen deutlich erhöht.
Organische und hybride Halbleitermaterialien gewinnen zunehmend an Bedeutung für Anwendungen wie organische Leuchtdioden (OLEDs), organische Solarzellen, organische Feldeffekttransistoren (OFETs) sowie metalloxidbasierte Gassensoren. Die elektrische Charakterisierung dieser Materialien war bislang aufwendig, da parallele Messungen mehrerer Elektrodenstrukturen technisch schwer umzusetzen waren. Mit der Kombination aus neu entwickelten Interdigitalchips und dem Messadapter adressiert Fraunhofer IPMS genau diese Herausforderung.
© Fraunhofer IPMS: Chip AX1580, 15x15 mm2, mit 8 Gold-Interdigitalelektrodenpaaren mit einer Kanalweite von 10 mm und Kanallängen von 2,5; 5, 10 und 20 µm. Der Chip selbst kann als Gateelektrode genutzt werden, das Gateoxid zwischen Gate und den Interdigitalelektroden ist typisch SiO2 mit einer Dicke von 230 nm.
Die Interdigital-Elektroden sind für sensitive elektrische Messungen ausgelegt und ermöglichen durch den parallelen Kontakt vergleichbare Messungen unter identischen Bedingungen. Dadurch lassen sich Entwicklungszyklen verkürzen und die Aussagekraft der Messergebnisse erhöhen, insbesondere bei iterativen Optimierungsprozessen in der Material- und Bauteilentwicklung.
In enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern und Forschungskunden wurden die Chips in den vergangenen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Dazu zählen Anpassungen der Elektrodengeometrien und -materialien sowie Modifikationen von Gateoxid-Material und -dicke, um die Plattform an unterschiedliche Anwendungsanforderungen anzupassen.
© Fraunhofer IPMS: Explosionszeichnung des Messadapters mit Position des AX1580 Chips. Die roten Buchsen kontaktieren das Gate, die SMA-Buchsen kontaktieren je ein Source-Drain-Paar.
Mit den neuen Chips können zentrale elektrische Kenngrößen wie Leitfähigkeit, Feldeffekt, Kontaktwiderstand und Ladungsträgermobilität präzise bestimmt werden. Diese Parameter sind entscheidend für die Bewertung und Optimierung organischer Halbleitermaterialien und bilden die Grundlage für reproduzierbare Prozesse in der Entwicklung zukünftiger elektronischer Systeme.
Eine Auswahl der Interdigital-Elektrodenchips sowie der neue Messadapter werden auf der Analytica 2026 am Fraunhofer-Stand A3, Standnummer 312, vorgestellt. Dort erhalten Fachbesucher Einblicke in konkrete Anwendungsszenarien der Material- und Elektronikforschung.
www.ipms.fraunhofer.de
Fraunhofer IPMS hat neue Messchips und einen speziell entwickelten Adapter vorgestellt, die eine zentrale Lücke in der Charakterisierung organischer Halbleitermaterialien schließen. Erstmals ist damit die gleichzeitige elektrische Kontaktierung von bis zu acht Interdigital-Elektrodenpaaren möglich, was Effizienz und Reproduzierbarkeit materialwissenschaftlicher Untersuchungen deutlich erhöht.
Organische und hybride Halbleitermaterialien gewinnen zunehmend an Bedeutung für Anwendungen wie organische Leuchtdioden (OLEDs), organische Solarzellen, organische Feldeffekttransistoren (OFETs) sowie metalloxidbasierte Gassensoren. Die elektrische Charakterisierung dieser Materialien war bislang aufwendig, da parallele Messungen mehrerer Elektrodenstrukturen technisch schwer umzusetzen waren. Mit der Kombination aus neu entwickelten Interdigitalchips und dem Messadapter adressiert Fraunhofer IPMS genau diese Herausforderung.
© Fraunhofer IPMS: Chip AX1580, 15x15 mm2, mit 8 Gold-Interdigitalelektrodenpaaren mit einer Kanalweite von 10 mm und Kanallängen von 2,5; 5, 10 und 20 µm. Der Chip selbst kann als Gateelektrode genutzt werden, das Gateoxid zwischen Gate und den Interdigitalelektroden ist typisch SiO2 mit einer Dicke von 230 nm.
Die Interdigital-Elektroden sind für sensitive elektrische Messungen ausgelegt und ermöglichen durch den parallelen Kontakt vergleichbare Messungen unter identischen Bedingungen. Dadurch lassen sich Entwicklungszyklen verkürzen und die Aussagekraft der Messergebnisse erhöhen, insbesondere bei iterativen Optimierungsprozessen in der Material- und Bauteilentwicklung.
In enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern und Forschungskunden wurden die Chips in den vergangenen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Dazu zählen Anpassungen der Elektrodengeometrien und -materialien sowie Modifikationen von Gateoxid-Material und -dicke, um die Plattform an unterschiedliche Anwendungsanforderungen anzupassen.
© Fraunhofer IPMS: Explosionszeichnung des Messadapters mit Position des AX1580 Chips. Die roten Buchsen kontaktieren das Gate, die SMA-Buchsen kontaktieren je ein Source-Drain-Paar.
Mit den neuen Chips können zentrale elektrische Kenngrößen wie Leitfähigkeit, Feldeffekt, Kontaktwiderstand und Ladungsträgermobilität präzise bestimmt werden. Diese Parameter sind entscheidend für die Bewertung und Optimierung organischer Halbleitermaterialien und bilden die Grundlage für reproduzierbare Prozesse in der Entwicklung zukünftiger elektronischer Systeme.
Eine Auswahl der Interdigital-Elektrodenchips sowie der neue Messadapter werden auf der Analytica 2026 am Fraunhofer-Stand A3, Standnummer 312, vorgestellt. Dort erhalten Fachbesucher Einblicke in konkrete Anwendungsszenarien der Material- und Elektronikforschung.
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