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Types of Semiconductors01:20

Types of Semiconductors

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Intrinsic semiconductors are highly pure materials with no impurities. At absolute zero, these semiconductors behave as perfect insulators because all the valence electrons are bound, and the conduction band is empty, disallowing electrical conduction. The Fermi level is a concept used to describe the probability of occupancy of energy levels by electrons at thermal equilibrium. In intrinsic semiconductors, the Fermi level is positioned at the midpoint of the energy gap at absolute zero. When...
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Películas y transistores de silicio procesados en solución.

Tatsuya Shimoda1, Yasuo Matsuki, Masahiro Furusawa

  • 1Technology Platform Research Centre, Seiko Epson Corporation, 281 Fujimi, Fujimi-machi, Nagano-ken, 399-0293 Japan.

Nature
|April 7, 2006
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron un nuevo proceso de solución para los transistores de película delgada de silicio (TFT) utilizando un precursor líquido. Este método permite la impresión de TFT de silicio policristalino de alto rendimiento, ofreciendo una alternativa rentable a la fabricación convencional de silicio.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • Ingeniería Electrónica Ingeniería Electrónica Ingeniería.
  • Física de los semiconductores Física de los semiconductores

Sus antecedentes:

  • El procesamiento de soluciones ofrece una alternativa rentable a los métodos basados en el vacío para fabricar dispositivos electrónicos.
  • La investigación actual se centra en semiconductores de calogenuro orgánico y metálico para electrónica imprimible, que enfrentan desafíos en fiabilidad y rendimiento.
  • La electrónica basada en silicio domina la industria debido a su alto rendimiento, pero la fabricación tradicional es compleja y costosa.

Objetivo del estudio:

  • Demostrar la viabilidad del procesamiento de soluciones para películas de silicio de alta calidad.
  • Desarrollar un precursor líquido a base de silano para los transistores de película delgada de silicio (TFT) procesados en solución.
  • Lograr una alta movilidad del portador de carga en TFT de silicio procesado en solución, comparable o superior a las tecnologías existentes.

Principales métodos:

  • Desarrollo de un nuevo precursor líquido a base de silano para la deposición de silicio.
  • Fabricación de películas de silicio policristalino (poli-Si) utilizando técnicas de recubrimiento de espín y de impresión a chorro de tinta.
  • Caracterización de los transistores de película delgada de silicio (TFT) resultantes para determinar su rendimiento eléctrico.

Principales resultados:

  • Preparación exitosa de películas de silicio policristalino a través del procesamiento de soluciones utilizando el precursor desarrollado.
  • Fabricación de TFT de silicio con movilidades de 108 cm2 V{-1) s{-1) (revestimiento de espín) y 6,5 cm2 V{-1) s{-1) (impresión a chorro de tinta).
  • Las movilidades logradas superan a las de los TFT orgánicos procesados en solución actuales y a las TFT de silicio amorfo.

Conclusiones:

  • El procesamiento de soluciones de silicio es un método viable para fabricar TFT de alto rendimiento.
  • El precursor basado en silano desarrollado permite una producción rentable y de gran superficie de electrónica de silicio.
  • Este avance podría tener un impacto significativo en la fabricación de pantallas flexibles y otras aplicaciones electrónicas.