碳纳米管晶体管

随着传统的硅材料加工技术发展到极限,寻找替代硅的材料已迫在眉睫。碳纳米管因其优良的性能将成为替代硅的理想材料。本文介绍了以碳纳米管为基础的场效应晶体管的工作原理以及独特性能。与传统的金属-氧化物-半导体(MOS)场效应晶体管相比,由于碳纳米管具有单分子、准一维、高电流密度等优良特性,所以碳纳米管晶体管将很容易突破传统硅场效应晶体管的物理极限,并且在继续减小器件尺寸、解决耗能和散热问题方面具有优势。     

杂质对二硫化钼场效应晶体管磁滞效应的影响

二硫化钼(Mo S_2)具有优异的理化性能,但是磁滞效应限制了其在半导体器件上的大量应用。研究了化学气相沉积法(CVD)生长的Mo S2薄膜制备的悬置和非悬置场效应晶体管在室温下(20℃左右)的电学特性曲线。发现非悬置场效应晶体管和悬置场效应晶体管中都存在磁滞现象,但是非悬置场效应晶体管的磁滞现象比悬置场效应晶体管更强。说明在样品制备过程中引入的水分子和氧分子等杂质吸附在样品表面和衬底与样品之间的界面上,这些杂质能从沟道材料的导带中转移电子充当载流子导致了磁滞效应的发生。     

SiC电力电子器件研究现状及新进展

由于硅材料本身的限制,传统硅电力电子器件性能已经接近其极限,碳化硅(SiC)器件的高功率、高效率、耐高温、抗辐照等优势逐渐突显,成为电力电子器件一个新的发展方向.综述了SiC材料、SiC电力电子器件、SiC模块及关键工艺的研究现状,重点从材料、器件结构、制备工艺等方面阐述了SiC二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结晶型场效应晶体管(JFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)及模块的研究进展.概述了SiC材料、SiC电力电子器件及模块的商品化情况,最后对SiC材料及器件的发展趋势进行了展望.     

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。     

有机光敏场效应晶体管研究进展

有机半导体材料具有轻质、廉价以及可与柔性衬底相兼容等诸多优点而广泛应用于光电子领域.基于光诱导效应的光敏场效应晶体管的跨导可以用来放大光电流,是实现全有机图像传感器的很有前景的器件,其应用广泛.简单介绍了有机光敏场效应晶体管的结构、工作原理及所用材料方面的国内外最新研究进展.     

有机发光晶体管的研究进展

兼备有机发光二极管及薄膜场效应晶体管特性的有机发光晶体管(OLET)不仅可能取代薄膜晶体管驱动的液晶显示,应用于大面积的全有机有源矩阵柔性显示中,还在集成电路信号处理等方面具有潜在的应用价值.文章概述了OLET的发展进程,并从器件结构、工作原理和材料等方面对其进行了概述.     

PEN为衬底的柔性有机电致发光器件的光电性能

采用直流磁控溅射技术,在聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)柔性衬底上制备了氧化物铟锡(ITO)导电薄膜,研究了衬底温度和薄膜厚度工艺参数对柔性衬底上导电薄膜光学性能与电学性能的影响.在优化工艺的条件下,所制备的PEN导电基板的方阻低至35 Ω/□,且可见光透过率大于95％;以此柔性ITO衬底为阳极,制备了结构为PEN/ITO/NPB/Alq3/Al的柔性有机电致发光器件.作为对比,选用多种不同的衬底材料制备了有机电致发光器件,并比较了各器件性能的差异.     

电子束光刻制备In-Ga-Zn-O场效应晶体管

无掩模直写技术制备半导体器件的方法在微电子学领域受到了广泛关注。提出了采用电子束直写技术对SnO₂薄膜进行图形化并辐照改性的方法，成功制备了以SnO₂为源/漏电极的底栅型铟镓锌氧化物(IGZO)场效应晶体管(FET)并对其进行了测试。测试结果表明，该IGZO FET展现了优良的电学性能：高源漏电流开关比(1.1×10⁶)、高电子迁移率(1.4 cm²/(V·s))、较小的回滞差分电压(<2 V)、极低的栅极漏电流(<1 nA),这为无掩模版制备高性能氧化物半导体器件及柔性全透明集成电路提供了全新的方法。     

氧分压对射频溅射制备ZTO沟道层的薄膜晶体管器件性能的影响

以锌锡氧化物(ZTO)薄膜作为沟道层,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜作为介质层低温(100℃)制备了顶栅共面结构的薄膜晶体管(TFT),并研究了ZTO沟道层成膜过程中氧分压对器件性能的影响。结果表明,ZTO沟道层具有稳定的非晶结构、较高的可见光透明性(在400~700nm范围内平均透过率大于等于89.61%),且增大氧分压有利于其可见光透明性的提升。霍尔测试结果表明,增大氧分压(由3.5×10-2Pa增大到7.5×10-2Pa)会降低ZTO电子载流子浓度(由4.73×10¹⁵cm-3降低到6.11×10¹²cm-3),致使基于ZTO沟道层TFT器件的能耗降低(表现为关态电流的降低和耗尽型器件阈值电压的正向移动)。此外,增大氧分压还有益于沟道层/介质层界面状态的优化,即亚阈值摆幅减小。     

硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线及其若干半导体器件

综述了硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线与异质结制备技术的研究进展.针对基于Ⅲ-Ⅴ族纳米线的半导体器件,重点介绍了硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线场效应晶体管的研究现状,详细介绍了硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线场效应晶体管和隧穿场效应晶体管的制备流程、工艺技术和器件的电学性能,并对影响器件电学性能的因素进行了分析.概括介绍了硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线激光器和硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线太阳电池的研究成果,基于硅衬底的Ⅲ-Ⅴ族纳米线太阳电池为低成本、高效能的太阳电池领域开辟了新途径.研究结果表明,采用硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线制备的场效应晶体管、激光器及太阳电池等半导体器件相对于Si,Ge等传统半导体材料制备的器件有着巨大的优势,在未来集成电路技术中具有越来越大的影响力.