Photocurrent imaging and efficient photon detection in a graphene transistor
我们使用扫描光电流成像技术测量石墨烯晶体管的沟道电势。我们表明,在一定的栅极偏置,金属对沟道电位分布的影响延伸到沟道的总沟道长度的1/3以上,从源极和漏极侧,因此大部分的沟道是由金属的影响。还在各种栅极偏压下测量金属控制的石墨烯和体石墨烯沟道之间的势垒。当栅极偏压超过狄拉克点电压V狄拉克时,原始p型石墨烯沟道变成p-n-p沟道。当光聚焦在pn结上时,由于光子探测仅涉及单层原子,因此实现了0.001 A/W的令人印象深刻的外部响应度。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Band Structure Mapping of Nanotube Transistors by Scanning Photocurrent Microscopy
报道了碳纳米管场效应晶体管(CNFET)在不同输运状态下的空间分辨光电流测量结果。它表明,在不同的偏置条件下测量的光电流提供访问的电子能带结构的纳米管通道的轮廓。将器件转换为n型或p型状态的曲线进行比较,清楚地证明了环境中化学掺杂的影响。此外,我们表明,扫描光电流显微镜构成了一个有效的和简便的技术,定量测定在这样的设备中的肖特基势垒高度。
2007-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Imaging Carrier Inhomogeneities in Ambipolar Tellurene Field Effect Transistors
开发范德华(vdW)同质结器件需要具有窄带隙和同时高空穴和电子迁移率的双极传输材料,以及成像和研究载流子类型和相关电导率空间变化的方法。在这里,我们展示了近场扫描微波显微镜(SMM)的一般能力,图像和研究的本地载流子类型和相关的导电性在operando通过研究双极场效应晶体管(FET)的1D VDW材料碲在2D的形式。为了定量地了解整个设备的电子变化,我们产生纳米分辨率的本地载流子等效背栅电压的地图。我们表明,从运输测量确定的全球设备电导率最小值并不产生于均匀的载流子中性,而是从我们的微米级设备的内部的p型区域在设备边缘和n型区域的持续共存。这项工作强调并解决了成像和理解纳米器件电子特性空间变化的需要。
2018-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dielectric/semiconductor interfacial doping to develop solution processed high performance 1 V ambipolar oxide-transistor and its application as CMOS inverter
从SnO 2薄膜晶体管(TFT)的电介质/半导体界面的p型掺杂已被用于开发高载流子迁移率平衡的双极氧化物晶体管。为了引入这种界面掺杂,已经通过使用两种不同的含有三价原子的离子导电氧化物半导体来制造底栅顶接触TFT。这两种离子导电材料分别是LiInO_2和LiGaO_2,含有可移动的Li+离子。在离子电介质顶部上的SnO 2薄膜制造期间,这些三价原子允许对界面SnO 2层进行p掺杂以在TFT的沟道中引入空穴传导。为了实现这种界面掺杂现象,在含有二价锌(Zn)原子的相同条件下,用Li 2 ZnO 2电介质制造了参考TFT。我们的比较电气数据表明,TFT与LilnO 2和LiGaO 2电介质是双极性的性质,而与Li 2 ZnO 2电介质的TFT是一个单极n沟道晶体管,揭示了界面掺杂的SnO 2。最有趣的是,通过使用LilnO 2电介质,我们能够制造1.0 V平衡双极TFT,其具有分别为7 cm 2 V-1 s-1和8 cm 2 V-1 s-1的高电子和空穴迁移率值,两种操作的开/关比>102,其已用于低压CMOS反相器制造。
2020-01-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photo-gating Carbon Nanotube Transistors
碳纳米管晶体管的光电测量已经显示出对入射光的各种各样的灵敏度。直接光电流过程与许多外在机制竞争。在这里,我们表明,可见光吸收在硅基板产生的光电压,可以电门的纳米管设备。由改变的栅极电压引起的光电流可以显著大于由于在纳米管中直接产生电子-空穴对引起的光电流。在这些设备中的光电门的主导地位证实了所产生的光电流的功率和位置的依赖性。功率依赖性是强烈的非线性和光电流测量通过该设备,即使当激光照射到1毫米的纳米管。
2007-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Cascaded Logic Gates Based on High-Performance Ambipolar Dual-Gate WSe2 Thin Film Transistors
本文制备了高性能WSe2双极性双栅晶体管,首次实现低静态功耗的可级联TMD逻辑门,并验证了其大噪声容限及VT-drop电路潜力,为低功耗高速灵活逻辑电路奠定基础。
2023-05-02 cond-mat.mtrl-sci cs.ET eess.SP
Intrinsic graphene field effect transistor on amorphous carbon films
描述了石墨烯场效应晶体管的制造,其在沉积的氢化非晶碳膜的表面上使用本征石墨烯。石墨烯器件具有典型的双极特性,如果在氧等离子体中蚀刻表面石墨烯,则其变为单极特性。由于无定形碳薄膜的生长容易,尺寸不受限制,并且不需要石墨烯的转移,这为石墨烯电子学开辟了新的前景。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar charge carrier transport in mixed organic layers of phthalocyanine and fullerene
铜酞菁(p-导电)和富勒烯(n-导电)的混合层用于制造有机场效应晶体管(OFFERT)和逆变器。关于这些供体-受体共混物的电特性,它们显示双极载流子传输,而仅由一种材料制成的器件显示单极行为。这样的混合膜是用于双极传输的模型系统,其具有可调节的电子和空穴的场效应迁移率。通过改变混合比,可以平衡两种电荷载流子类型的传输。在本文中,我们讨论了迁移率和阈值电压的变化与混合比,并展示了双极性逆变器作为一个领先的应用。所获得的结果进行了分析,通过模拟使用的双极晶体管的分析模型,并随后比较互补逆变器。
2006-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Triple-Mode Single-Transistor Graphene Amplifier and Its Applications
在这篇文章中,我们提出并实验证明了一个三模单晶体管石墨烯放大器利用三端背栅单层石墨烯晶体管。与用单极半导体器件构建的放大器相比,石墨烯晶体管中电子传输的双极性质导致放大器功能增加。通过改变栅极偏置,双极石墨烯晶体管可以被配置为n型、p型或混合型。结果,单晶体管石墨烯放大器可以分别在共源极、共漏极或倍频模式下操作。单晶体管石墨烯放大器的这种场内可控性可用于实现相移键控和频移键控所需的调制,相移键控和频移键控广泛用于无线应用。它还为设计具有更简单结构和更高集成密度的通信应用模拟电路提供了新的机会。
2010-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar Insulator-to-Metal Transition in Black Phosphorus by Ionic-Liquid Gating
我们报告的双极输运性质的黑磷使用双电层晶体管(EDLT)配置。传输曲线清楚地显示了双极晶体管的行为,通断比为5*10^3。从转移曲线可以确定带隙= 0.35 eV,霍尔效应测量显示,在170 K时空穴迁移率约为190 cm^2/Vs,比电子迁移率大一个数量级。通过引入~ 10^14 cm^-2的超高载流子密度,由于电子和空穴的掺杂,实现了电场诱导的从绝缘态到金属态的跃迁。我们的研究结果表明,黑磷将是一个很好的候选人的功能器件,如横向pn结和隧道二极管的制造,由于本征窄带隙。
2015-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Computational Study of Tunneling Transistor Based on Graphene Nanoribbon
由于其在纳米电子学中解决功率问题的潜力,最近已经对Tunnel场效应晶体管(FET)进行了深入的研究。最近发现的石墨烯纳米晶体管(GNR)由于其对称的能带结构、轻的有效质量和单层薄的主体而成为隧道FET的理想材料。在这项工作中,我们研究的p-i-n GNR隧穿场效应管的器件物理使用原子量子输运模拟。边缘键弛豫在器件特性中的重要作用被确定。然而,该器件具有双极性I-V特性,这对于数字电子应用不是优选的。我们认为,采用非对称源漏掺杂或适当设计的栅底搭接都能有效地抑制双极I-V特性。p-i-n GNR隧穿FET的亚阈值斜率可达14 mV/dec,开关比得到显著改善。
2009-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Hidden Defect Chemistry in Ion-Irradiated MoS$_2$ Field-Effect Transistors Revealed by Photocurrent Loss
通过低能Ar⁺离子辐照MoS₂ FET产生硫空位,结合光电流测量和第一性原理计算,发现碳基表面残留物会钝化硫空位,掩盖暗态电学测量中的缺陷响应。
2026-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Complementary-like Graphene Logic Gates Controlled by Electrostatic Doping
用石墨烯实现逻辑电路对于高速纳米电子学是非常有吸引力的。然而,固有的双极性质阻碍了具有传统互补架构的石墨烯逻辑器件的形成。使用静电掺杂调制,我们在这里展示了一种简便的方法来控制电荷中性点,并形成一个互补的结构,其中双极导电被用来作为一个好处,而不是一个缺点,以构建逻辑器件。在沟道中还引入带隙以提高石墨烯晶体管的开关比。第一次展示了互补的NOR和NAND逻辑门。该方法为双极性石墨烯的逻辑电路提供了一条可能的路线,原则上也可以推广到其他双极性半导体,如有机化合物和碳纳米管薄膜。
2011-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Drain Voltage Scaling in Carbon Nanotube Transistors
虽然减少碳纳米管场效应晶体管(CNFET)中的氧化物厚度提高了导通行为,但我们证明了这也需要缩放漏极电压的范围。由于源极和漏极接触处的肖特基势垒的调制,需要这种缩放来避免关断电流随漏极电压呈指数级增加。我们说明了这与底栅双极CNFET的氧化物的2和5纳米的结果,并给出一个明确的缩放规则的漏极电压。在漏极电压极限以上,截止电流变大并且具有相等的电子和空穴贡献。这使得最近报道的光发射从适当偏置的CNFET。
2003-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar High Mobility Hexagonal Transistors on Hydrogen-Terminated Silicon (111) Surfaces
我们在化学制备的氢封端的Si(111)表面上制备了双极晶体管,其中通过改变通过真空间隙施加的全局栅极的栅极电压,二维电子系统(2DES)或二维空穴系统(2DHS)可以填充在同一导电沟道中。取决于栅极偏置,离子注入的n $^+$和p $^+$区域用作欧姆接触或平面内栅极,其横向限制由全局栅极引起的载流子。在一个器件上,分别获得高达$7.8\times10^{11}$ cm $^{-2}$和$7.6\times10^{11}$ cm $^{-2}$的电子和空穴密度。在300 mK下,峰值电子迁移率为$1.76\times10^5$ cm $^{2}$ /Vs,峰值空穴迁移率为$9.1\times10^3$ cm $^{2}$ /Vs;约20的比率主要是由于Si(111)表面上的电子和空穴的非常不同的谷简并(6:1)。在另一个器件上,在300 mK时达到$2.2\times10^5$ cm $^{2}$ /Vs的峰值电子迁移率。这些设备是六边形的,以调查潜在的对称性的2DES,它有一个六倍谷简并在零磁场。利用三重旋转对称性的磁阻测量方法确定了不同磁场下2DES的对称性。在填充因子$1 < ν< 2$下,观察到的各向异性可以用复合费米子(CF)的单个谷对占据来解释。定性的CF保存谷各向异性,除了双重谷简并。在磁场高达35 T时,观察到2/3分数量子霍尔态,霍尔平台发展良好;在$ν<2/3$…
2015-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superior surface modification layer of poly(styrene) on SiO$_2$ gate insulator in rubrene single crystal field-effect transistor
本文比较了PMMA、PS和PCS三种聚合物保护层对红荧烯单晶场效应晶体管中载流子陷阱态密度的影响,发现PS具有最优异的双极性载流子输运平衡性,优于常用的PMMA标准保护层。
2023-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Self-aligned carbon nanotube transistors with charge transfer doping
这封信报道了一种电荷转移p型掺杂方案,该方案利用单电子氧化分子获得稳定的具有自对准栅极结构的单极碳纳米管晶体管。该掺杂方案允许改善载流子注入、调谐阈值电压Vth、以及增强导通和截止晶体管状态下的器件性能。具体地,纳米管晶体管从双极转换为单极,器件驱动电流增加2-3个数量级,器件截止电流被抑制,并且获得六个数量级的优异的Ion/Ioff比。通过电荷转移的金属纳米管接触改性所发挥的重要作用被证明。
2005-11-02 cond-mat.mtrl-sci
An efficient model algorithm for two-dimensional field-effect transistors
二维材料基场效应晶体管(2DM-FET)表现出双极和单极传输类型。为了在物理上完整地涵盖这两种情况,我们在以前的工作中提出了一种准费米能级相空间(QFLPS)方法来模拟双极效应。这项工作的目的是进一步提高QFLPS模型的数值方面,使该模型可以植入到标准的电路模拟器。我们首先严格推导出漏源电流的无积分公式,以实现这一目标。它比积分形式更便于计算。此外,还明确地给出了电子和空穴成分之间的相关项。其次,为了计算新表达式所需的边界值,我们基于2DM-FET系统的零温极限特性,开发了一种表面静电势的快速计算算法。通过用黑磷(BP)和单层二硫化钼(ML-MoS 2)FET的实际器件数据对模型进行校准,对实际情况进行了测试。实验结果表明,该算法在保持7 ~ 9位有效数字的高精度的同时,在时间消耗上比基准算法有两个数量级的典型优势。
2023-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Photovoltaic effect in few-layer black phosphorus PN junctions defined by local electrostatic gating
光伏效应是光能收集中最基本的光-物质相互作用之一。在常规光伏太阳能电池中,光生载流子由PN结的内置电场提取,该内置电场通常由半导体中的离子掺杂剂限定。在原子级薄的半导体中,掺杂水平可以通过场效应控制,而不需要在晶格中注入掺杂剂,这使得二维半导体成为实现电调谐PN结的有前景的材料。然而,大多数2D半导体材料不显示实现PN结所必需的双极P型和N型场效应输运。少层黑磷是一种新型的二维半导体材料,具有直接带隙、高迁移率、电流开/关比和双极工作等优点。在这里,我们制作了几层黑磷(b-P)场效应晶体管与分裂底栅和结晶六方氮化硼(h-BN)电介质。我们展示了静电控制的本地载流子的类型和密度以上的每个栅极的设备,调整其电气行为从金属整流。照明的栅极定义的PN结,我们观察到零偏置的光电流和显着的开路电压,我们归因于由内部电场驱动的电子-空穴对在结区的分离。由于该材料的小带隙,我们观察到的光电流和光电压的照明波长高达940 nm,有吸引力的能量收集应用在近红外区域
2014-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Performance Carbon Nanotube Field-Effect Transistor with Tunable Polarities
最先进的碳纳米管场效应晶体管(CNFET)表现为肖特基势垒(SB)调制晶体管。众所周知,栅极氧化物的垂直缩放显著地改善了这些器件的性能。然而,降低氧化物厚度也导致显著的双极晶体管特性和增加的漏极漏电流。使用一种新的器件概念,我们已经制造出高性能,增强型CNFET表现出n或p型单极行为,可调的静电和/或化学掺杂,具有良好的关断状态的性能和陡峭的亚阈值摆幅(S =63 mV/dec)。该器件设计允许积极的氧化物厚度和栅极长度缩放,同时保持所需的器件特性。
2005-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Nanotransfer Printing of Organic and Carbon Nanotube Thin-Film Transistors on Plastic Substrates
已开发出一种用于将有机电子设备的所有组件高分辨率转移到塑料基板上的印刷工艺,并针对并五苯(Pn)、聚(3-己基噻吩)和碳纳米管(CNT)薄膜晶体管(TFT)进行了演示。纳米转移印刷工艺允许制造整个装置,而不将任何组件暴露于不相容的工艺,并且减少了对转移或装置基底的特殊化学制备的需要。塑料基板上的器件包括饱和场效应迁移率为0.09 cm^2(Vs)^-1、开/关比约为10^4的Pn TFT和显示双极性行为且无滞后的CNT TFT。
2005-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Imaging ambipolar two-dimensional carriers induced by the spontaneous electric polarization of a polar semiconductor BiTeI
二维(2D)移动载流子是量子现象的源泉。在各种2D载流子系统中,例如场效应晶体管和异质结构,极性材料具有独特的电势;本体中的自发电极化的强度可以在表面产生正和负的2D载流子。虽然几个实验表明双极载流子在极性半导体BiTeI的表面,其起源尚未被指定。在这里,我们提供了令人信服的实验证据表明,双极二维载流子在BiTeI的表面诱导的自发电极化的强度。利用扫描隧道显微镜对电子驻波进行成像,发现具有Rashba型自旋分裂的正或负载流子出现在表面,对应于体相的极性方向。在表面的电子密度是恒定的,独立于那些在散装,证实了2D载流子是由自发的电极化的强度。我们还成功地图像,横向$p$ - $n$结形成沿亚微米尺度的域与相反的极性方向的边界。我们的研究提出了一种新的手段,赋予非易失性,自旋极化,和双极的2D载体,以及,没有精心制作,横向$p$ - $n$结的这些载体在原子尖锐的接口。
2015-06-09 cond-mat.mtrl-sci
High Performance N-Type Carbon Nanotube Field Effect Transistors with Chemically Doped Contacts
制备了短沟道(~80 nm)的具有钾(K)掺杂的源极和漏极区以及高k栅介质(ALD HfO2)的n型单壁碳纳米管(SWNT)场效应晶体管(FET)。对于直径约为1.6 nm,带隙约为0.55 eV的纳米管,我们获得了n-MOSFET类器件,由于接触处的化学抑制肖特基势垒,亚阈值摆幅为70 mV/decade,可以忽略的双极导电和高开/关比,在0.5V的偏置电压下高达10^6。结果与最先进的硅n-MOSFET相比毫不逊色,并证明了SWNT在未来互补电子学中的潜力。讨论了掺杂浓度对纳米管器件电学特性的影响。
2005-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Optoelectronics with electrically tunable PN diodes in a monolayer dichalcogenide
用于电子学和光电子学的最基本器件之一是PN结,其提供二极管、双极晶体管、光电探测器、LED和太阳能电池以及许多其它器件的功能元件。在传统的PN结中,半导体的相邻p型和n型区域通过化学掺杂形成。然而,具有双极电导的材料允许通过静电门控来配置和修改PN结。这种电气控制使单个设备具有多种功能。在这里,我们报告双极单层WSe 2设备中,两个本地门被用来定义一个PN结内的表WSe 2的排他性。利用这些电可调的PN结,我们展示了理想因子优于2的PN和NP二极管。在光激发下,二极管显示出210 mA/W的光电探测响应度和光伏发电的峰值外量子效率为0.2%,有希望的数字为一个几乎透明的单层片在横向设备的几何形状。最后,我们展示了基于单层WSe 2的发光二极管。这些器件为基于双极性二硫属化物材料的普遍存在的、超薄的、柔性的和几乎透明的光电和电子应用提供了基本的构建块。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Electron Transport in Defect-Engineered PdSe$_\mathrm{2}$
本文通过缺陷工程调控范德华材料 PdSe$_\mathrm{2}$ 的双极性载流子输运,利用 HCl 和 EDTA 掺杂分别实现空穴和电子主导输运,并在低温下显著提升开关比,为未来 CMOS 器件制造提供了新途径。
2023-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DNA Functionalization of Carbon Nanotubes for Ultra-Thin Atomic Layer Deposition of High k Dielectrics for Nanotube Transistors with 60mV/decade Switching
对于单壁碳纳米管(SWNT)场效应晶体管,通过原子层沉积(ALD)的高k值的垂直缩放目前为约8 nm,在室温下亚阈值摆幅S为约70-90 mV/decade。由于纳米管上缺乏官能团,在生长的原始SWNT上的ALD不能产生均匀和共形的电介质层,并且ALD工艺中氧化物电介质层的成核取决于表面上的反应性基团上的共价化学吸附。在这里,我们表明,通过用聚T DNA分子(dT 40-DNA)非共价官能化单壁碳纳米管,可以赋予足够密度和稳定性的官能团,用于在厚度低至2- 3 nm的单壁碳纳米管上均匀和共形的高k值ALD。这使得能够接近纳米管FET的最终垂直缩放极限,并且在室温下可靠地实现S ~ 60 mV/十倍,并且在双极传输的带到带隧穿机制中实现S~ 50 mV/十倍。我们还进行了显微镜调查,以了解ALD过程的单壁碳纳米管与DNA功能化。
2006-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Visualization of Local Conductance in MoS2/WSe2 Heterostructure Transistors
范德华(vdW)材料的垂直堆叠为二维(2D)系统的研究引入了一个新的自由度。层间耦合强烈地影响异质结构的能带结构,从而产生可用于电子和光电子应用的新颖性质。基于微波显微镜的研究,我们报告的定量电成像门控二硫化钼(MoS2)/二硒化钨(WSe2)异质结构器件,表现出有趣的反双极效应的传输特性。有趣的是,在具有显著源极-漏极电流的区域中,n型MoS2中的电子和p型WSe2段中的空穴几乎平衡,而异质结构区域耗尽了移动电荷。该配置类似于p-i-n二极管,其中注入的载流子在复合电流中占主导地位。局域电导的空间演化可以归因于横向能带弯曲和沿MoS2-异质结构-WSe2线形成耗尽区。我们的工作生动地展示了新的输运行为的微观起源,这是重要的vdW异质结研究的充满活力的领域。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photodetection in p-n junctions formed by electrolyte-gated transistors of two-dimensional crystals
过渡金属二硫属化合物(TMDC)单分子膜由于其强的光吸收和优异的电子性质而受到人们的广泛关注。这些优点使得这种二维晶体在光电子器件方面有着广阔的应用前景。在光电转换器件如光电探测器和光电池的情况下,pn结是最重要的器件之一。在这里,我们展示了WSe 2单层膜的光电探测。我们制备了电解质门控双极晶体管,并在270 K下用电解质门控技术形成了静电pn结。这些pn结被冷却以固定离子运动(和pn结),并且我们在没有外部偏压的情况下观察到合理的光电流谱,表明pn结的形成。非常有趣的是,二端器件比三端器件表现出更高的光响应性,这表明形成了高度平衡的阴离子和阳离子层。最大光响应率达到5 mA/W,与第一激子峰共振。我们的技术为原子级薄晶体的光电子学提供了重要证据。
2016-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Transfer Printing Approach to All-Carbon Nanoelectronics
转移印刷方法用于在大面积透明柔性基板上图案化和组装单片碳纳米管(CNT)薄膜晶体管。将在80%透明度下具有1 k欧姆平方^{-1}薄层电阻的喷刷CNT薄膜用作电极,并且将高质量化学气相沉积(CVD)生长的CNT网络用作半导体组件。使用转印来在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上预图案化和组装薄膜晶体管,所述PET衬底并入有Al_{2} O_{3} /聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)介电双层。CNT基双极器件的场效应迁移率范围为1 - 33 cm^{2}/Vs,开/关比约为10^{3},与使用Au作为电极材料制造的对照器件相当。
2010-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Facile fabrication of suspended as-grown carbon nanotube devices
报道了一种简单的可扩展方案,用于制造悬浮碳纳米管场效应晶体管(CNT-FET),而不暴露原始的生长碳纳米管进行后续的化学处理。通过控制悬浮纳米管的密度和在同一电极组上多次复制器件,证明了该技术的多功能性和易用性。悬浮的碳纳米管的结果在双极传输行为与可忽略的滞后。悬浮的CNT-FET的Hooges常数(2.6 × 10-3)比SiO2上的对照CNT-FET(5.6 × 10-2)低约20倍。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect density of states of tin oxide and copper oxide p-type thin-film transistors
本文通过超宽带光电导响应测量SnO和Cu₂O p型TFT的亚带隙缺陷态密度,揭示氧化铜中CuO minority相降低空穴迁移率,并阐明金属空位和氧间隙原子缺陷对p型导电和阈值电压的调控作用。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Reconfigurable SWCNT ferroelectric field-effect transistor arrays
本研究提出基于单栅SWCNT铁电晶体管阵列的可重构器件,兼容CMOS后端工艺,实现高均匀性、双极传输及非易失存储,并通过仿真证明其能以更少器件实现TCAM。
2024-11-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Full control of solid-state electrolytes for electrostatic gating
离子门控是实现场效应晶体管(FET)的强大技术,使实验不可能以其他方式进行。到目前为止,离子门控依赖于顶部电解质门的使用,这造成了实验限制并使器件制造复杂。最近在基于固态电解质的FET中获得的有希望的结果仍然受到未知来源的伪现象的困扰,这妨碍了晶体管的正常工作,并导致有限的控制和再现性。在这里,我们探讨了一类固态电解质的门控(锂离子导电玻璃陶瓷,LICGC),确定的过程中负责的虚假现象和不可再现的行为,并展示了正常运作的晶体管表现出高密度双极操作与栅极电容约20-50 $μ$ F/cm $^2$(取决于极性的积累电荷)。使用二维半导体过渡金属二硫属化物,我们证明了实施离子门光谱,以确定半导体带隙的能力,并积累电子密度超过10 $^{14}$ cm $^{-2}$,导致在栅极诱导的超导性在MoS $_2$多层膜。由于LICGC是在背栅配置中实现的,它们使材料的表面暴露,使得迄今为止在离子液体门控器件中不可能使用表面敏感技术(如扫描隧道显微镜和光电发射光谱)。它们还允许双离子门控器件提供电荷密度和电场的独立控制。
2023-02-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Charge Transport in and Electroluminescence from sp$^{3}$-Functionalized Carbon Nanotube Networks
半导体单壁碳纳米管(SWCNTs)与发光sp $^{3}$缺陷的受控共价功能化导致在近红外的额外窄的和可调谐的光致发光特征,甚至能够在室温下单光子发射,从而极大地扩展了它们的应用潜力。然而,sp $^{3}$ -官能化的单壁碳纳米管在具有有效缺陷态电致发光的光电子器件中的成功集成不仅需要控制其发射性质,而且还需要详细了解官能化对其电性能的影响,特别是在密集网络中。在这里,我们展示了基于原始和功能化聚合物分选(6,5)单壁碳纳米管网络的双极发光场效应晶体管。我们研究了sp $^{3}$缺陷对电荷输运的影响,采用电致发光和(电荷调制)光致发光光谱结合随温度变化的电流-电压测量。我们发现,sp $^{3}$功能化的单壁碳纳米管积极参与网络内的电荷传输作为移动载体有效地采样的sp $^{3}$缺陷,这作为浅陷阱状态。虽然空穴和电子迁移率都随着功能化程度的增加而降低,但晶体管保持完全可操作,显示出可以通过缺陷密度调节的缺陷态的电致发光。
2021-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph