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PEDOT:PSS in Crossbar-Strukturen 89
Methode erwies sich als besser reproduzierbar als das mechanische Entfernen. Mit beiden
Varianten war es möglich, die Kontaktpads optisch rein zu bekommen.
Auf diese Weise wurden Crossbar-Strukturen mit Clevios P in den Kreuzungspunkten
A)
B)
200μm
250μm
Abbildung 6.10: A) Bottom-Elektrode mit PEDOT:PSS. Die Polymerschicht lässt sich mechanisch
mit Hilfe von Schaumstostäbchen entfernen. B) Die Polymerschicht
wurde durch Ätzen mit Sauersto und einer Schattenmaske strukturiert.
und frei gewischten bzw. frei geätzten Kontaktpads hergestellt. In den Messergebnissen
wurde kein Unterschied zwischen diesen Methoden gefunden. Die elektrische Charakterisierung
zeigte bei 30% der Strukturen einen leicht S-förmigen Verlauf der I-V Kennlinien,
während die übrigen Strukturen lineare Kennlinien aufwiesen. In Abbildung 6.11 sind exemplarische
I-V Kurven mit S-Form aus Crossbar-Messungen mit Clevios P gezeigt. Die
Kontrollmessungen der Top-bzw. Bottom-Elektrode sind ebenfalls dargestellt 2 . Die Messungen
wurden mit unterschiedlichen Schichtdicken und Elektrodengröÿen durchgeführt.
Daher sind die Absolutwerte nicht exakt vergleichbar. Der S-förmige Verlauf entspricht
einem I ∼ V 2 Zusammenhang, wie in Abbildung 6.12 gezeigt ist, und passt daher zu den
in Abbschnitt 6.1, Abb. 6.2 gezeigten Messungen sowie den Ergebnissen anderer Gruppen
[39, 144]. Die linearen Kennlinien benden sich in derselben Gröÿenordnung wie die
S-förmigen. Zudem gab es relative hohe Fluktuationen zwischen Messungen verschiedener
Chargen. Es wird davon ausgegangen, dass die Variationen durch die intrinsischen Eigenschaften
des Polymers hervorgerufen werden. Zum einen wurden die Messungen an Luft
durchgeführt, weshalb der Einuss der Luftfeuchtigkeit nicht ausgeschlossen werden kann
[41]. Zum anderen ist PEDOT:PSS auf molekularer Ebene ein relativ inhomogenes Material
[39, 38]. Es ist denkbar, dass die Abmessungen der Kreuzungspunkte an die Gröÿenordnung
der Domainstrukturen des Polymers herankommen und daher lokale Inhomogenitäten der
Leitfähigkeit sich nicht herausmitteln.
Die elektrische Charakterisierung der leitfähigen Polymere wurde hauptsächlich im Spannungsbereich
± 1 V durchgeführt. Versuche bei höheren Spannungen zeigten Fluktuationen,
welche sich zwischen verschiedenen Strukturen nicht reproduzieren lieÿen. In Abbildung
6.13 sind exemplarische I-V Kennlinien im Spannungsbereich bis 5 V gezeigt. Als Grund
2 In einigen Fällen deckt der PDMS Block der Top-Elektrode einen Teil der Bondpads ab, sodass eine
Kontrollmessung nicht immer möglich war