In this study, the electrical properties of a polymer semiconductor field-effect transistor (PFET), where a Cyclopentadithiophene-alt-benzothiadiazole (CDT-BTZ) based electron donor-acceptor (D-A) type semiconducting copolymer layer on newly-designed polymer insulating films used as an active semiconductor layer, were investigated. The self-crosslinked polymer insulator thin-film had a very flat surface with an RMS roughness of 0.006 nm, a good dielectric strength of 4.5 MV/cm and a dielectric constant of 1.55. The CDT-BTZ based D-A type semiconducting copolymer film interfacing with the self-crosslinked polymer insulating layer was measured to have a linear region mobility of 2.0 x 10-3 cm2/Vs and a saturation region mobility of 1.0 x 10-3 cm2/Vs. Thus, the CDT-BTZ based D-A type semiconducting copolymer film formed on the new polymer insulating layer is believed to have sufficient potential to be used as a switching device for flexible electronic circuits.

연구에서는 새로 설계한 고분자 절연체 위에 전자 주개(Donor)-받개(Acceptor) 기반의 반도체성 공중합체인 Cyclopentadithiophene-alt-benzothiadiazole (CDT-BTZ)를 활성 반도체층으로 형성하여 제작한 고분자 반도체 전계효과 트랜지스터의 전기적 특성을 살펴보았다. 이 연구에서 제시하는 고분자 절연체 박막은 내열성과 전기절연성이 우수한 포스파젠과 멜리민 구조가 가교된 형태를 가지기 때문에 0.006 nm의 매우 평탄한 RMS 표면 거칠기를 가졌으며, 4.5 MV/cm 이상의 매우 우수한 절연강도와 1.55의 다소 낮은 유전 상수를 가진 것으로 측정되었다. 그리고, 고분자 절연 막과 계면을 이루는 CDT-BTZ D-A 타입 반도체성 공중합체 박막은 2.0 x 10-3 cm2/Vs의 선형영역 이동도와 1.0 x 10-3 cm2/Vs의 포화영역 이동도를 갖는 것으로 측정되었다. 이를 통해, 고분자 절연체 위에 형성된 CDT-BTZ 고분자 반도체 박막은 유연 전자회로의 스위칭 소자로 쓰이기에 충분한 잠재성이 있다고 여겨진다.