Statistical Analysis of electric properties of octanemonothiols and octanedithiols PEDOT:PSS Junctions devices : comparison between the methyl end group and the thiol end group

Abstract

본 연구에서는 다수의 PEDOT:PSS (3,4-ethylenedioxythiophene) 접합octanemonothiol(C8)과 octanedithiol(DC8) 분자 소자들이 제작되었으며, 이 소자들로부터 측정된 전기적 특성의 결과에 대하여 통계적 분석이 시행되었다. 각각에 상응하는 통계적 분석 방법들로부터 산술평균, 중앙값, 가우스 평균, 산술 표준편차, 조정 MAD(Median Absolute Deviation) 그리고 가우스 표준편차 등의 다양한 통계 값들을 구할 수 있었으며 또한 Log10(전류 밀도(J)) 히스토그램에 대한 가우스 분포 분석 및 그래프 fitting이 시행되었다. 이어서 각각 C8과 DC8소자들을 대표할 수 있는 통계 값들을 구하고, 이로부터 구하여진 전류밀도-전압(J-V) 특성을 연구하였다. 그리고 이러한 연구로부터 C8 소자의 전기 전도도가 DC8의 그것 보다 약 10배 정도 크다는 것을 알 수 있었다. PEDOT과 PSS의 상이한 특성들로부터, 메틸 말단기를 갖는 C8은 PEDOT과 접하게 되고 싸이올 말단기를 갖는 DC8은 PSS와 접하게 될 것임을 짐작해 볼 수 있었다. 최종적으로 C8과 DC8의 PEDOT:PSS 접합면에서의 차이가 각 분자 소자의 전기 전도도 차이를 불러온다는 것이 이 논문의 결론이다.

In this study, a large number of octanemonothiol (C8) and octanedithol (DC8) molecular electronic devices with PEDOT:PSS (3,4-ethylenedioxythiophene) interlayer were fabricated and statistical analysis were performed to the electronic properties of these devices. From the analysis, several statistical values such as arithmetic mean, median, Gaussian mean, arithmetic standard deviation, adjusted absolute median deviation, and Gaussian standard deviation were obtained by corresponding methods and also Gaussian plot of histograms of Log10(current density (J)) was fitted by Gaussian methods. Continually the current density–voltage (J-V) characteristics from the statistically representative data for C8 and DC8 devices were investigated and it was, from the investigation, found that the conductivity of C8 is higher than that of DC8 by a factor of ~10. Owing to difference properties of PEDOT and PSS, it can be implied that the C8 with methyl end groups would contact with the PEDOT and DC8 with thiol end groups would contact with the PSS. Finally it is conclusion that the difference of the conductivity of C8 and DC8 with PEDOT:PSS junction devices is originated from the difference of the contact properties between the C8 and DC8 with PEDOT:PSS-interlayer molecular junctions.