在自组装的纳米电介质中,电荷传导和分解机制
Sara A DiBenedetto1, Antonio Facchetti, Mark A Ratner
1Department of Chemistry and the Materials Research Center, Northwestern University, Evanston, Illinois 60208-3113, USA.
Journal of the American Chemical Society
|May 5, 2009
概括
基于有机烯的自组装纳米电介质 (SANDs) 提供了有前途的高k门电介质. 优化层结构和道障碍是控制泄漏电流和提高晶体管性能的关键.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 先进的门介电材料对于下一代晶体管至关重要,包括有机薄膜晶体管 (OTFT).
- 自组装单层 (SAM) 和多层,如基于有机基的自组装纳米电介质 (SAND),正在作为替代高k门介电材料进行探索.
- 尽量减少门泄漏电流对于改善晶体管性能和降低工作电压至关重要.
研究的目的:
- 为了研究SAND类型II和III的电流-电压-温度 (I(V,T)) 运输特性.
- 了解pi-结合层的位置和基道道屏障如何影响金属绝缘体金属 (MIM) 装置中的泄漏电流.
- 为设计改进的自组装门介电器提供见解.
主要方法:
- 使用SAND类型II和III的Si/原生SiO(2) /SAND/Au金属绝缘体-金属 (MIM) 设备的制造.
- 测量电流-电压特征在温度范围为-60至+100摄氏度的温度范围内.
- 分析收费运输机制,包括跳跃,普尔-弗伦克尔和肖特基运输.
主要成果:
- 联层的放置和和和基烯道道屏障的存在显著控制了泄漏电流.
- 对于II型沙子 (pi-结合层),在所有测量温度下,跳跃运输占主导地位.
- 第三种类型的SAND (sigma-saturated + pi-conjugated层) 呈现25°C以上的跳跃运输和25°C以下的道过渡,而基烯屏障减少了泄漏并促进了散装 (Poole-Frenkel) 主导的运输.
结论:
- 在SAND中,sigma和pi层的组合,以及合适的道障碍,对于实现低泄漏电流至关重要.
- 在III型沙中,大量主导的运输机制受到青,为增强门介电性能提供了途径.
- 这些发现指导了下一代自组装门介电的合理设计,用于先进的电子设备.
更多相关视频
11:13Creating Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions in PDMS Microfluidic Chip via Self-Assembly Process of Colloidal Particles
Published on: March 13, 2016
10:28Fabrication of Nanopillar-Based Split Ring Resonators for Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials
Published on: March 23, 2017
