并五苯场效应管的电学特性

介绍了用高真空中热蒸发镀膜的方法制备并五苯薄膜场效应晶体管.作为场效应管半导体层的并五苯薄膜沉积在p型Si(100)(14.0～20.0 Ω·cm)衬底上.场效应管中并五苯薄膜厚度为70nm,源极、漏极和栅极(Au)的厚度均为50nm,绝缘层SiO2的厚度为300nm,沟道宽度为190μm,沟道长度为15μm.用AFM表征了并五苯薄膜表面形貌,并研究了薄膜生长速率对并五苯场效应晶体管电学特性的影响.在薄膜生长速率为0.24和1.36 nm/min时,场效应管的载流子迁移率分别为2.7×10-4和2.2×10-6 cm2/(V·s).     

并五苯场效应管的电学特性

介绍了用高真空中热蒸发镀膜的方法制备并五苯薄膜场效应晶体管. 作为场效应管半导体层的并五苯薄膜沉积在p型Si (100) (14.0～20.0Ω·cm）衬底上. 场效应管中并五苯薄膜厚度为70nm，源极、漏极和栅极（Au）的厚度均为50nm，绝缘层SiO2的厚度为300nm，沟道宽度为190μm，沟道长度为15μm. 用AFM表征了并五苯薄膜表面形貌，并研究了薄膜生长速率对并五苯场效应晶体管电学特性的影响. 在薄膜生长速率为024和136nm/min时，场效应管的载流子迁移率分别为2.7E-4和2.2E-6cm2／(V·s) .     

易于集成的有机薄膜场效应晶体管的制备

用有机半导体并五苯作为有源层,聚四氟乙烯作为绝缘层,采用全蒸镀方式在真空室一次性制备了正装结构的有机薄膜场效应晶体管(OTFT)。薄的有机绝缘层使得器件工作在低电压下,有机薄膜场效应晶体管易于与显示像素(有机发光二极管(OLED))集成在同一个透明的刚性或者柔性衬底上。研究了有机薄膜场效应晶体管的源漏接触电阻和沟道电阻对器件性能的影响,结果表明接触电阻是影响器件性能的主要因素。在透明的玻璃衬底上实现了有机薄膜场效应晶体管对同一衬底上100μm×200μm红色有机发光二极管的驱动。     

高场效应迁移率铁电栅二氧化锡薄膜晶体管的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了以n型Si为栅极、二氧化锡(SnO2)薄膜为沟道层、(Bi,Nd)4Ti3 O12 (BNT)薄膜为绝缘层的薄膜晶体管.晶体管呈现出n沟道增强型性能,其开态电流I.n=25 μA,场效应迁移率μsat=0.3 cm2·V-1·s-1.BNT铁电薄膜的自发极化以及载流子与极化的耦合作用是晶体管具有较大开态电流和较高场效应迁移率的主要原因.     

KH550-GO复合栅介质低压氧化物薄膜晶体管

采用旋涂法制备硅烷偶联剂-氧化石墨烯(KH550-GO)新型复合栅介质薄膜,由于栅介质层和沟道层界面处明显的双电层效应,单位面积电容高达2.18×10~(–6)F/cm~2。通过自组装法,借助磁控溅射仪,仅需一次掩膜,即可同时生成晶体管的沟道与源漏电极。利用半导体参数分析仪在室温黑暗的条件下测量该晶体管的电学特性,结果表明,KH550-GO栅介质氧化物薄膜晶体管具有优良的电学性能,其工作电压仅为2 V、饱和电流为580μA、亚阈值摆幅108 m V/dec、开关比4×10~7、场效应迁移率16.7 cm~2·V~(-1)·s~(-1)。     

宽带隙ZnMgO的电学特性及其透明薄膜场效应晶体管

首次提出了用六方相晶体结构的宽带隙ZnMgO作为薄膜场效应晶体管(TFT)的沟道层,用立方相ZnMgO纳米晶体薄膜作为栅绝缘层,在实验中用透明的ITO导电玻璃作为衬底,通过连续沉积六方和立方相结构的纳米ZnMgO晶体薄膜,并通过光刻、电极工艺等,研制了透明的ZnO基TFT,TFT的电流开关比达到104,场效应迁移率为0.6cm2/(V·s).在偏压2.5MV/cm下漏电流为10-8A.     

宽带隙ZnMgO的电学特性及其透明薄膜场效应晶体管

首次提出了用六方相晶体结构的宽带隙ZnMgO作为薄膜场效应晶体管(TFT)的沟道层,用立方相ZnMgO纳米晶体薄膜作为栅绝缘层,在实验中用透明的ITO导电玻璃作为衬底,通过连续沉积六方和立方相结构的纳米ZnMgO晶体薄膜,并通过光刻、电极工艺等,研制了透明的ZnO基TFT,TFT的电流开关比达到104,场效应迁移率为0.6cm2/(V·s).在偏压2.5MV/cm下漏电流为10-8A.     

利用原子力显微镜制备短沟道有机场效应晶体管器件的研究

利用原子力显微镜(AFM)探针直写技术制备了短沟道并五苯有机场效应晶体管(OFET),并研究了器件性能。在SiO2/n+-Si基底上,利用AFM探针刻蚀金沟道,通过优化工艺参数,获得的沟道长约1μm,器件的场效应迁移率为0.038cm2.V-1.S-1,开关比为103,输出电流最高可达200μA。结果表明,器件性能强烈依赖于沟道长度,随着沟道长度减小,输出电流显著增加。     

基于高K值衬底材料的黑磷背栅晶体管

为了提高黑磷晶体管的迁移率,并适合规模化制备,采用高K值HfO_2与Al_2O_3材料,晶体管沟道使用15nm厚度的黑磷薄膜,制备了黑磷背栅晶体管。测试其直流特性,栅极电压范围-10~10V,漏极电压范围-3~0V。常温下晶体管空穴迁移率达到210cm~2/(V·s),电子迁移率为37cm~2/(V·s),开关比4.5×10~2。并根据黑磷的带隙特性以及双极性特点,对其漏极电流与栅压、漏压曲线进行理论分析。结果表明,高K值材料对黑磷晶体管性能有明显提升,将进一步促进黑磷晶体管的实用化。     

聚合物栅绝缘层厚度对并五苯有机场效应管性能的影响

采用不同厚度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为栅绝缘层,制备了并五苯有机场效应晶体管(OFET)。测量了不同厚度的PMMA的介电特性,并详细分析了栅绝缘层厚度对器件性能的影响。其中,采用260nm厚的PMMA栅绝缘层的OFET具有比采用其它厚度的器件更优越的性能,其场效应迁移率、阈值电压与开关电流比分别达到3.39×10-3 cm2/Vs、-19V和103。