聚合物涂层使单面碳纳米管网络逆变器和反双极晶体管的载体调制成为可能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 电子工程 电子工程

背景情况:

• 单壁碳纳米管 (SWCNT) 晶体管对于电子设备至关重要,但在环境条件下遭受p-doping和hysteresis等性能问题.
• 现有的用于抵消p-doping的兴奋剂方法往往会降低晶体管稳定性并扩大hysteresis.
• 控制SWCNT兴奋剂对于在辅助金属氧化物半导体 (CMOS) 逻辑等应用中可靠的性能至关重要.

研究的目的:

• 研究各种聚合物涂层对SWCNT随机网络薄膜晶体管 (TFT) 性能的影响.
• 评估聚合物在SWCNT网络中减轻歇斯底里和控制兴奋剂水平的能力.
• 探索聚合物涂层SWCNT TFTs在先进电子应用中的潜力,包括逆变器.

主要方法:

• 用不同的聚合物涂层SWCNT网络.
• 在受控环境中制造和表征薄膜晶体管 (TFT).
• 分析晶体管性能指标,如移动性,开/关比率和hysteresis.
• 使用制造的TFT构建和测试逆变器.

主要成果:

• 所有的聚合物涂层通过最小化电荷捕获点来减少晶体管歇斯底里.
• 具有提取电子的功能组的聚合物显著提高了SWCNT TFTs的n型性能.
• 聚乙烯化物 (PVDF) 涂层的SWCNT TFT实现了高达61cm2/Vs的n型移动性,具有良好的开/关比和低歇斯底里.
• 逆变器表现出高增益,聚合物兴奋剂允许值电压调节和铁路到铁路的切换.

结论:

• 聚合物涂层提供了一种稳定的方法来控制SWCNT的兴奋剂,并减少TFT中的歇斯底里.
• 富含电子的聚合物可以显著改善SWCNT晶体管的n型特征.
• 优化的聚合物涂层SWCNT TFT显示出对高性能电子设备和逻辑电路的承诺.