沟道长度和宽度对石墨烯场效应晶体管电荷输运的影响

本文基于理论的方法研究了沟道长度和宽度对石墨烯场效应晶体管中大信号和小信号参数的影响. 在快速饱和及高特征频率条件下,石墨烯场效应晶体管均表现出优异的性能. 从传递曲线可以看到,随着沟道长度从440 nm变到20 nm,产生了一个从0.15 V 到0.35 V的狄拉克点正偏移,同时也揭示了石墨烯的双极特性. 而且,由于沟道变宽及漏电流增加,当沟道宽度为2 μm和5 μm时,相应的最大电流为2.4 mA和6 mA. 另外,还在石墨烯场效应晶体管中观察到了几乎对称的电容-电压特性,电容会随着沟道变短而减小,但另一方面电容又可以通过沟道展宽来增加. 最后,在沟道长度为20 nm处获得了一个6.4 mS的高跨导,在沟道宽度为5 μm处获得的跨导值为4.45 mS,特征频率为3.95 THz.     

沟道层厚度对室温制备的In2O3薄膜晶体管器件性能的影响

在室温下采用直流磁控溅射以SiO₂/Si为衬底制备了不同沟道层厚度的底栅式In₂O₃薄膜晶体管,讨论了沟道层厚度对底栅In₂O₃薄膜晶体管的电学性能的影响。实验结果表明:器件的特性与沟道层厚度有关,最优沟道层厚度的In₂O₃薄膜晶体管为增强型,其阈值电压为2.5 V,开关电流比约为10⁶,场效应迁移率为6.2 cm²·V^-1·s^-1。     

N2O处理对背沟刻蚀金属氧化物薄膜晶体管性能的影响

通过采用稀土元素镨掺杂铟锡锌氧化物半导体作为薄膜晶体管沟道层,成功实现了基于铝酸的湿法背沟道刻蚀薄膜晶体管的制备.研究了N₂O等离子体处理对薄膜晶体管背沟道界面的影响,对其处理功率和时间对器件性能的影响做了具体研究.结果表明,在一定的功率和时间处理下能获得良好的器件性能,所制备的器件具有良好的正向偏压热稳定性和光照条件下负向偏压热稳定性.高分辨透射电镜结果显示,该非晶结构的金属氧化物半导体材料可以有效抵抗铝酸的刻蚀,未发现明显的成分偏析现象.进一步的X射线光电能谱测试表明, N₂O等离子体处理能在界面处形成一个富氧、低载流子浓度的界面层.其一方面可以有效抵抗器件在沉积氧化硅钝化层时等离子体对背沟道的损伤;另一方面作为氢的钝化体,抑制了低能级施主态氢的产生,为低成本、高效的薄膜晶体管性能优化方式提供了重要参考.     

掺杂水平对ZnO基变阻器电学性能的影响

根据相图规则设计、制备了三个系列不同Bi₂O₃与Sb₂O₃掺杂水平的ZnO基复合变阻器材料,研究了掺杂对氧化锌复合陶瓷电学性能的影响.研究发现,当Sb元素掺杂水平较低时,随着Sb₂O₃掺杂量的增加,所得氧化锌基变阻器材料漏电流的变化也很小,非线性系数(非线性系数α_L和击穿非线性系数α_B)将减小,而场强(场 关键词： 氧化锌 掺杂 复合陶瓷变阻器 电学性质     

低能氩等离子处理介电层表面对ZnO薄膜晶体管性能影响（英文）北大核心CSCD

采用磁控溅射室温工艺制备了底栅结构ZnO基薄膜晶体管,其介电层表面采用低能Ar等离子体处理.结构表明等离子处理提高了器件的电学性能,即阈值下降36%,亚阈值斜率减少47%,开启电压从-15V变为0V.但是,经等离子处理的器件表现出源漏电流-栅电压(IDS-VG)迟滞和阈值频移现象.这说明Ar等离子体处理在提高器件电学性能的同时会降低器件的电学稳定性.我们基于溅射损伤和态密度变化规律解释了这种矛盾,并认为介电表面的离子损伤对ZnO基薄膜晶体管的电学稳定性会产生重要影响.     

钝化层对背沟道刻蚀型IGZO薄膜晶体管的影响

本文制备了氧化硅、聚酰亚胺以及氧化硅-聚酰亚胺堆叠结构钝化层的非晶铟镓锌氧背沟道刻蚀型薄膜晶体管.与传统氧化硅钝化层薄膜晶体管相比,聚酰亚胺钝化层薄膜晶体管的电学特性大幅提高,场效应迁移率从4.7提升至22.4 cm²/(V·s),亚阈值摆幅从1.6降低至0.28 V/decade,电流开关比从1.1×10⁷提升至1.5×10¹⁰,负偏压光照稳定性下的阈值电压偏移从–4.8 V下降至–0.7 V.电学特性的改善可能是由于氢向聚酰亚胺钝化层扩散减少了背沟道的浅能级缺陷.     

镁含量和热处理对Zn1-xMgxO薄膜结构和发光性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺在玻璃衬底上制备了Zn1-xMgxO(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7)薄膜.X射线衍射谱(XRD)测试结果发现,在0.1相似文献   

C-V法提取SiC隐埋沟道MOSFET沟道载流子浓度

本文对用C-V法提取SiC隐埋沟道MOSFET沟道载流子浓度的方法进行了理论和实验分析. pn结的存在所造成的埋沟MOS结构C-V曲线的畸变为沟道载流子浓度的提取带来一些问题. SiC/SiO₂界面上界面态的存在也会使提取出的数值与实际数值产生偏差. 本文首先从理论上分别分析了沟道深度和界面态对沟道载流子浓度提取结果的影响，然后对两种沟道深度的埋沟MOS结构C-V曲线进行了测试，提取出了沟道掺杂浓度. 在测试中，采用不同的扫描速率，分析了界面态对提取结果的影响. 理论分析结果和实验测 关键词： C-V法 SiC 隐埋沟道MOSFET 沟道载流子浓度     

n,p柱宽度对超结SiGe功率二极管电学特性的影响

结合SiGe材料的优异性能与超结结构在功率器件方面的优势,提出了一种超结SiGe功率二极管.该器件有两个重要特点:一是由轻掺杂的p型柱和n型柱相互交替形成超结结构,取代传统功率二极管的n^-基区;二是阳极p⁺区采用很薄的应变SiGe材料.该二极管可以克服常规Si p⁺n^-n⁺功率二极管存在的一些缺陷,如阻断电压增大的同时,正向导通压降随之增大,反向恢复时间也变长.利用二维器件模拟软件MEDICI仿真 关键词： 超结 锗硅二极管 n p柱宽度 电学特性     

衬底温度对氧化锌薄膜电学性质的影响

氧化锌是一种性能良好的半导体材料,可以用作薄膜场发射阴极中的电子传输层材料,主要研究了用磁控溅射方法在不同衬底温度下生长ZnO薄膜的电学特性,分析了ZnO薄膜的电阻率和击穿场强随温度的变化关系。     

双有源层结构掺硅氧化锌薄膜晶体管的电特性

为降低氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT)的关态电流(I_off),提高开关电流比(I_on/I_off),采用磁控溅射法制备掺硅氧化锌薄膜晶体管(SZO-TFT)和SZO/ZnO双层有源层结构的TFT器件,研究了Si含量对SZO薄膜透光性和SZO-TFT电性能的影响,比较了单层与双层有源层结构TFT器件的电特性.与ZnO-TFT相比,SZO-TFT的I_off低2个数量级,最低达1.5×10^-12 A;I_on/I_off高两个数量级,最高达7.97×10⁶.而SZO/ZnO双有源层结构的TFT器件可在不降低载流子迁移率的情况下,I_on/I_off比ZnO-TFT提高近两个数量级,有效改善了器件的整体性能.     

射频磁控溅射低温制备非晶铟镓锌氧薄膜晶体管

利用射频磁控溅射技术室温制备了铟镓锌氧(IGZO)薄膜,采用X射线衍射(XRD)表征薄膜的晶体结构,原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌,分光光度计测量其透光率。结果表明:室温制备的IGZO薄膜为非晶态且薄膜表面均匀平整,可见光透射率大于80%。将室温制备的IGZO薄膜作为有源层,在低温(<200℃)条件下成功地制备了铟镓锌氧薄膜晶体管(a-IGZO TFT),获得的a-IGZO-TFT器件的场效应迁移率大于6.0 cm2.V-1.s-1,开关比约为107,阈值电压为1.2 V,亚阈值摆幅(S)约为0.9 V/dec,偏压应力测试a-IGZO TFT阈值电压随时间向右漂移。     

基于有机薄膜晶体管的光写入多级存储器

由于依靠不断缩小存储单元尺寸来提升单位面积存储能力的传统方法将会面临着器件尺寸的物理极限等瓶颈,人们逐渐将目光投向了能够在单一器件上实现高密度存储的多级存储器件。本文利用有机薄膜晶体管中存在的持续光电导率(PPC)效应制备了一个光写入操作的多级存储器件,有效地避免了电写入操作对器件的接触破坏性和较大功耗问题。研究了在不同功率(60,100,150μW/cm²)和不同持续时间(50～1 000 ms)700 nm光写入脉冲作用下的器件存储状态,器件在光功率为60μW/cm²、持续时间为100 ms的光脉冲下展现出了低至0.189 nJ的极低工作功耗。通过对器件施加16个连续光写入脉冲证实器件具有16个有效的存储状态,实现了存储容量为4 bits的多级光写入存储功能。     

发光薄膜沉积技术中薄膜晶体管的优化设计

为了能制备高均匀性、大尺寸高清RGB-OLED显示终端,发展了一种全新的、无掩膜低成本的彩色薄膜沉积技术——薄膜晶体管导向的薄膜沉积技术,并研究了薄膜晶体管的宽长比及栅压对电聚合发光薄膜性能的影响,寻找最佳的制备条件。实验中采用像素尺寸大小为200μm×200μm的AMOLED基板,通过TFT来控制发光薄膜在ITO像素上的电化学聚合过程。首先对不同宽长比的TFT性能进行表征,再对不同宽长比的TFT在不同栅压条件下制备的电化学聚合薄膜进行表征和分析。实验结果表明,在同一宽长比的TFT控制下,施加栅压越大,制备的薄膜越厚,发光效果越好;在不同宽长比的TFT控制下,宽长比越大,聚合薄膜越厚,发光效果越好。在较大栅压下,选择宽长比为50μm/10μm的TFT最为适宜。研究结果为电化学聚合技术在AMOLED显示中的应用奠定了良好基础。     

硅掺杂氧化锡柔性薄膜晶体管的制备与特性

研究了柔性非晶硅掺杂氧化锡（SiSnO,STO）薄膜晶体管的电学特性及其在弯曲状态下的电学特性。通过射频磁控溅射在聚酰亚胺（Polyimide,PI）衬底上制备出了柔性非晶硅掺杂氧化锡薄膜晶体管。通过对比不同退火温度的器件性能,发现在300℃能获得最佳器件性能,其饱和迁移率达到2.71 cm²·V^-1·s^-1,开关比高于10⁶,亚阈值摆幅为1.95 V·dec^-1,阈值电压为2.42 V。对器件在不同曲率半径（5,10,20,30 mm）状态下进行输出特性和转移特性测试,发现其在弯曲状态下仍具有良好的电学性能。     

退火温度对新型有源层WZTO薄膜晶体管性能的影响

通过溶液法制备了新型有源层钨锌锡氧化物(WZTO)薄膜晶体管(TFT),研究了不同退火温度对WZTO薄膜和TFT器件性能的影响。XRD结果表明即使退火温度达到500℃,WZTO薄膜仍为非晶态结构。W掺杂显著降低了薄膜表面粗糙度,其粗糙度均从0. 9 nm降低到0. 5 nm以下;但不影响薄膜可见光透过率,其透过率均大于85%。同时XPS分析证实随退火温度升高,WZTO薄膜中对应氧空位的峰增加。制备的WZTO器件阈值电压由8. 04 V降至3. 48 V,载流子迁移率随着退火温度的升高而增大,开关电流比达到107。     

低电压有机薄膜晶体管驱动顶发射有机发光二极管的集成像素的研制

研究了有机薄膜晶体管(OTFT)驱动顶发射有机发光二极管(OLED)的集成制备技术。通过减小栅绝缘层的厚度,达到降低OTFT工作电压的目的。OLED采用标准的绿光器件,利用超薄的Al薄膜作为半透明阴极实现顶发射功能。实现了低电压工作的OTFT与顶发射OLED的集成,其中OTFT的阈值电压为2.0 V,饱和场效应迁移率为0.40 cm2·V-1·s-1。基于实验数据,对集成像素的电特性进行了计算分析,在-5~-10 V的栅电压调控下,像素亮度能在50~250 cd/m2的范围内实现线性灰度调控。     

多层栅介质层有机薄膜晶体管的存储与光响应特性

在真空室内一次性制备了具有多层栅介质层结构的有机薄膜晶体管(OTFTs).结果表明,制备的OTFTs具有电控开关、存储和光敏多重功能特性.分析认为,存储特性归功于器件的结构,采用了分离的CaF2纳米粒子岛作为电荷俘获中心.在光照环境下,观察到了两种不同类型的光响应特性.快速的光响应来自于有源层吸收了能量大于带隙的光子所...     

ZnO薄膜的制备和发光特性的研究

用射频磁控溅射的方法在石英衬底上沉积了氧化锌薄膜，在室温下测量了样品的XRD曲线、吸收光谱以及光致发光光谱。探讨了气氛中氧气与氩气比对制备薄膜的影响，从XRD谱中可以看出，样品具有较好的结晶状态。另外，样品在紫外有较强的吸收，而其光致发光也是较强的紫外发射，这表明带间跃迁占了主导地位，以上结果说明：用溅射方法制备的ZnO薄膜结晶质量较好，富锌状态有所改善。