Optical probing of charge traps in organic field-effect transistors
该研究利用聚焦激光照明对有机场效应晶体管中的电荷陷阱进行空间分辨光学探测，观察到开启电压的局部偏移并证实了负电荷捕获，为陷阱分布映射及相关器件优化提供了新方法。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Residual Carbon Impurities and Gallium Vacancies on Trapping Effects in AlGaN/GaN MIS-HEMTs
研究了残留C杂质和Ga空位对AlN/AlGaN/GAN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管动态不稳定性的影响。二次离子质谱，正电子湮没光谱，稳态和时间分辨的光致发光（PL）的测量已与电气特性和电流瞬态分析。研究了黄光发光与C-和Ga空位浓度的相关性。时间分辨PL表明C $_{\mathrm{N}}$ O $_{\mathrm{N}}$复合物是YL的主要来源，而Ga空位或与C的相关复合物似乎不起主要作用。器件的动态性能被发现是显着依赖于靠近晶体管的沟道的C浓度。此外，YL的幅度被发现是在协议的阈值电压漂移和导通电阻退化。GAN缓冲层的陷阱分析表明，所有样品的表观活化能为$\sim$ 0.8 eV，指出一个共同的主导捕获过程，生长参数只影响陷阱中心的密度。据推断，捕获过程很可能是直接相关的C为基础的缺陷。
2020-02-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effects of hole self-trapping by polarons on transport and negative bias illumination stress in amorphous-IGZO
利用第一性原理计算分析了空穴注入对非晶IGZO的影响。空穴在价带尾态的注入导致它们作为极化子被捕获，具有高的自陷能（从0.44到1.15 eV）。一旦形成，它们介导过氧化物的形成，并且由于存在大的扩散能垒（至少0.6eV）而保持靠近空穴注入源。它们的扩散机制可以通过氢的存在来介导。这些空穴的捕获与a-IGZO晶体管观察到的低截止电流以及难以获得p型导电性相关。这些结果进一步支持过氧化物的形成是负偏压光照胁迫（NBIS）的根本原因。强的自捕获显著减少了来自接触的空穴注入，并限制了来自直接空穴注入的过氧化物的产生。在光的存在下，空穴的浓度大幅上升，并介导过氧化物的产生，负责NBIS。
2017-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Role of Charge Traps in the Performance of Atomically-Thin Transistors
在通过栅电极的脉冲周期期间测量原子级薄MoTe $_2$场效应晶体管中的瞬态电流。瞬态分析光的电荷捕获动态，使一个依赖于时间的变化阈值电压的通道滞后行为的主导效应超过从电荷陷阱的发射电流的模型。所提出的模型预计将有助于理解原子薄FET的性能的基本物理，并适用于整个类的原子薄为基础的设备。因此，该模型是至关重要的快速和高效的光电子器件的智能设计。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analytical Model for Gaussian Disorder Traps in Organic Thin-Film Transistor
针对有机半导体中高斯无序陷阱问题，提出结合 Miller-Abrahams 速率与 Fermi-Dirac 统计的解析俘获/去俘获模型，并经 DPP-DTT 薄膜晶体管 TCAD 仿真验证。
2021-06-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unexpected Electron Transport Suppression in a Heterostructures Graphene MoS2 Multiple Field-Effect Transistor Architecture
我们展示了石墨烯-MoS 2架构集成多个场效应晶体管，我们独立地探测和关联的导电性能的范德华耦合石墨烯-MoS 2接触的MoS 2通道。器件的制造从高质量的单晶单层化学气相沉积生长和扫描拉曼和光致发光光谱的特点。将二硫化钼的跨导曲线与石墨烯接触条纹的电流-电压特性进行比较，揭示了对MoS 2曲线的n侧上的传输的显著抑制。基于从头算建模，该效应被理解为硫空位的捕获，这与直觉相反地取决于场效应，即使石墨烯接触层位于背栅和MoS 2沟道之间。
2022-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic hole mobility and trapping in a regio-regular poly(thiophene)
报道了用区域规则聚噻吩半导体（PQT-12）制成的高性能薄膜晶体管（TFT）的输运特性。的室温场效应迁移率的设备之间变化0.004 cm 2/V s和0.1 cm 2/V s，并通过材料的热处理，这修改了结构顺序控制。研究了薄膜晶体管的输运特性随温度的变化。在T<200 K时，所有薄膜的场效应迁移率都是热激活的，激活能取决于沟道中的电荷密度。的实验数据进行比较，理论模型的运输，我们认为，一个模型的基础上存在的流动性边缘和指数分布的陷阱提供了最好的解释的数据。室温迁移率的差异是由于薄膜中的结构无序引起的价带边缘的浅局域态分布宽度不同所致。的自由载流子迁移率的移动状态的有序区域的膜是相同的，在所有的结构修改，估计为1和4厘米2/V秒之间。
2004-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Charge trap layer enabled positive tunable V$_{fb}$ in $β$-Ga$_{2}$O$_{3}$ gate stacks for enhancement mode transistors
基于$β$ -Ga $_{2}$ O $_{3}$的增强型晶体管设计对于实现具有基本驱动电路的低损耗、高效率的下一代功率器件至关重要。已经证明了一种在$β$-Ga $_{2}$ O $_{3}$金属氧化物半导体电容器（MOSCAP）中获得10.6 V的高正平带电压（V $_{fb}$）的新方法，该方法具有使用多晶AlN电荷捕获层在3.5 V至10.6 V之间对其进行微调的能力。这可以在宽掺杂范围上实现增强模式操作。在55 $^{\circ}$ C下，10个$^{4}$ s的${\sim}$ 97%的优异的V $_{fb}$保持率由电荷捕获后的栅极叠层表现出，因此减少了频繁的电荷注入循环的要求。此外，对于高负栅极电压（V $_{g}$ ${\sim}$ -60 V）的低栅极漏电流密度（J $_{g}$）表明该栅极叠层能够实现增强模式晶体管中的优异击穿特性的潜力。
2020-05-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Sensing Remote Bulk Defects Through Resistance Noise in a Large Area Graphene Field Effect Transistor
衬底在决定石墨烯场效应器件的输运和低频噪声行为中起着至关重要的作用。典型地，重掺杂Si/SiO $_2$衬底用于制造这些器件以用于有效的选通。接近石墨烯/衬底界面的俘获-去俘获过程是石墨烯通道中电阻波动的主要来源，而由于衬底本体内部的任何远程电荷波动而产生的库仑波动被重掺杂衬底有效地屏蔽。在这里，我们提出了在轻掺杂Si/SiO $_2$衬底（N $_A$ $\sim$ 10 $^{15}$ cm $^{-3}$）上制备的大面积CVD石墨烯场效应晶体管（FET）的电子输运和低频噪声特性。通过对不同温度下的输运、噪声和电容的系统表征，我们发现Si/SiO $_2$界面对石墨烯中的电荷输运有很大的影响，硅衬底内部的电荷波动都可以被石墨烯沟道感应到.该器件的电阻（R）对背栅电压（V $_{bg}$）的特性示出了在SiO $_2$ /Si界面处形成的耗尽区周围的驼峰，这通过电容（C）-电压（V）测量来确认。对这些制造的器件的低频噪声测量显示接近耗尽区的噪声幅度的峰值。这表明，由于在Si/SiO $_2$界面处不存在任何电荷层，屏蔽能力降低，因此，硅衬底内部的深能级库仑杂质的任何波动都可以通过迁移率波动作为石墨烯沟道中的电阻噪声被观察到。在同一衬底上的离子液体门控石墨烯上的噪声行为没有表现出这样的噪声峰，并且可以通过靠近石墨烯通道的界面捕获-去捕获过程来解释。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Threshold voltage instability by charge trapping effects in the gate region of p-GaN HEMTs
在这项工作中，常关型p-GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的阈值电压不稳定性进行了研究，通过监测在器件导通状态的栅极电流密度。应力下的栅电流变化的起源已被归因于在金属/p-GaN/AlGaN/GAN系统中的不同界面处发生的电荷捕获。特别地，取决于应力偏置水平，电子（VG <6V）或空穴（VG > 6V）被捕获，分别引起正或负阈值电压偏移（DVTH）。通过监测不同温度下的栅极电流变化，可以确定与电子和空穴捕获相关联的激活能，并将其与氮（电子陷阱）或镓（空穴陷阱）空位的存在相关联。此外，电学测量表明，在长时间偏置应力下会产生新的电子陷阱，这与跨栅极堆叠的不同界面（p-GaN/AlGaN/GAN）延伸的晶体位错状缺陷的产生有关。
2023-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Velocity-field characteristics and device performance in nanoscale amorphous oxide Thin-Film-Transistors
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
研究短通道长度（50-100 nm）非晶氧化物场效应晶体管中的电子速度-电场特性，结合实验数据与物理模型，探讨陷阱与扩展态传输的相互作用，以优化先进存储器和人工智能硬件中的FET设计。
2026-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Visualization of Mesoscopic Conductivity Fluctuations in Amorphous Semiconductor Thin-Film Transistors
本研究利用微波阻抗显微镜对a-IGZO薄膜晶体管进行千兆赫兹电导率成像，揭示了亚阈值区域约200 nm尺度的介观电导率涨落，并通过随机势垒模型模拟了势能景观，为微观理解非晶半导体电荷传输机制提供了直观方法。
2023-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulation of the electrical and memory properties of MoS$_2$ field-effect transistors by highly charged ion irradiation
本文利用180 keV Xe$^{30+}$离子在MoS$_2$场效应晶体管中引入缺陷，揭示辐照对迁移率、电导率、n型掺杂和迟滞的调控规律，并实现分钟级弛豫的二维存储器件。
2023-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Trapped charge dynamics in InAs nanowires
我们研究了InAs纳米线场效应晶体管电导中由于缺陷中的单电子陷阱引起的随机电报噪声。测量的电子捕获和发射时间作为温度和栅极电压的函数的个别陷阱，并与陷阱驻留在几个纳米厚的原生氧化物，与库仑势垒捕获一致。这些结果表明，从纳米线表面去除氧化物，适当的钝化，以防止再生长，应导致减少或消除随机电报噪声，在单电子水平的敏感实验的一个重要障碍。
2012-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moire-Engineered Ferroelectric Transistors for Nearly Trap-free, Low-Power and Non-Volatile 2D Electronics
Indian Institute of Science（印度科学研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；National Institute of Technology, Agartala（阿加塔拉国立技术学院）
通过莫尔工程铁电晶体管实现低功耗、非易失性二维电子功能，利用原子级清洁界面和超快铁电切换。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of shallow traps on polaron transport at the surface of organic semiconductors
研究了陷阱控制p型有机场效应晶体管（OFFET）中光致电子和空穴在半导体-介质界面上的转移。已经观察到，电子转移到电介质中的极化子的场效应迁移率的降低，这表明在导电沟道中产生了额外的浅陷阱。利用这种效应，我们测量了场效应迁移率与浅陷阱密度μ（N）的关系，从而可以估算出单晶并四苯器件沟道中的平均极化子捕获时间τ_tr = 50 +- 10 ps，以及浅陷阱密度N_0 =（3 +- 0.5）*10^11 cm^-2。
2006-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
XHEMTs on Ultrawide Bandgap Single-Crystal AlN Substrates
本文提出基于单晶AlN衬底的XHEMT，通过赝晶GaN沟道实现强载流子限制，克服传统GaN HEMT的位错和热阻问题，在10 GHz下达到5.92 W/mm输出功率和65%效率，适用于下一代射频电子。
2025-06-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Origin of Hole-Trapping States in Solution-Processed Copper(I) Thiocyanate (CuSCN) and Defect-Healing by I$_2$ Doping
本研究通过X射线吸收光谱揭示溶液法制备的CuSCN中SCN空位导致空穴俘获态，并提出I$_2$掺杂策略，以I$^-$替代缺失配体修复缺陷，使空穴迁移率提升五倍以上，并改善器件稳定性。
2022-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Charge Trap Memory Based on Few-Layered Black Phosphorus
原子级薄层二维材料，包括过渡金属硫属化合物（TMDC）和黑磷（BP），（1）由于其有前途的物理性质和在柔性和透明电子器件中的潜在应用而受到广泛关注。在这里，我们第一次展示了非易失性电荷陷阱存储器件，基于具有大滞后的场效应晶体管，由几层黑磷沟道和三维（3D）Al2O3/HfO2/Al2O3电荷陷阱栅堆叠组成。一个前所未有的内存窗口超过12 V的观察，由于非凡的捕获能力的HfO2。该设备显示出高的耐久性和稳定的保留？10年后25%的电荷损失，甚至大大低于报道的MoS2闪存。高编程/擦除电流比、大存储窗口、稳定的保持和高开/关电流比为利用原子级薄的二维材料的柔性和透明存储器件提供了一条有前途的路线。二维材料与传统的高k电荷陷阱栅堆叠的结合开辟了非易失性存储器件的令人兴奋的领域。
2015-11-24 cond-mat.mtrl-sci
