在新兴互联网(IoT)设备生态系统中使用的巨大潜力,其中多个设备节点与云网络系统共享信息。[1-4]印刷有机电子可以使用新型的构造来实现电子功能的质量产生和整合。[5-10]特别是,有机场效应晶体管(OFET)被视为在物联网中心发现的综合逻辑电路中的关键电子元件。[11,12]具有低压操作(<5 V)的高性能OFET和电荷迁移率超出了无定形硅(0.5-1 cm 2 V –1 S –1)。[13–21]成功的商业化还需要在基板上的许多设备上进行空间均匀的设备性能,包括特征和环境稳定性的可重复性。通常,设备性能在很大程度上取决于材料正常和电极,介电和半导体之间的界面。已经报道了各种改善绩效的策略,例如通过有理分子设计开发新材料,通过热/溶剂退火和添加剂控制形态,形态学控制,用p-/n-掺杂剂和互面剂掺杂分子掺杂,以及界面
从 I on /I off 电流比、跨导、亚阈值斜率、阈值电压滚降和漏极诱导势垒降低 (DIBL) 等方面评估了一种新型栅极全场效应晶体管 (GAA-FET) 方案的可靠性和可控性。此外,借助物理模拟,全面研究了电子性能指标的缩放行为。将提出的结构的电气特性与圆形 GAA-FET 进行了比较,圆形 GAA-FET 之前已使用 3D-TCAD 模拟在 22 nm 通道长度下用 IBM 样品进行了校准。我们的模拟结果表明,与传统的圆形横截面相比,扇形横截面 GAA-FET 是一种控制短沟道效应 (SCE) 的优越结构,并且性能更好。2020 作者。由 Elsevier BV 代表艾因夏姆斯大学工程学院出版。这是一篇根据 CC BY 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
理解和优化光活性二维 (2D) 范德华固体的特性对于开发光电子应用至关重要。在这里,我们详细研究了 InSe 基场效应晶体管 (FET) 的层相关光电导行为。使用 λ = 658 nm (1.88 eV) 的连续激光源在 22.8 nW < P < 1.29 μW 的很宽照明功率范围内研究了具有五种不同通道厚度(t,20 nm < t < 100 nm)的 InSe 基 FET。所研究的所有器件都显示出光电门控的特征,然而,我们的研究表明光响应度在很大程度上取决于导电通道的厚度。场效应迁移率 (μ FE ) 值(作为通道厚度 t 的函数)和光响应度 (R) 之间的相关性表明,通常 R 随着 μ FE 的增加(t 降低)而增加,反之亦然。当 t = 20 nm 和 t = 100 nm 时,器件的最大响应度分别为 ~ 7.84 A/W 和 ~ 0.59 A/W。在施加栅极电压的情况下,这些值可能会大幅增加。本文介绍的基于结构-性能相关性的研究表明,可以调整 InSe 基光场效应晶体管的光学性能,以用于与太阳能电池中的光电探测器和/或有源层相关的各种应用。
有机场效应晶体管 (OFET) 是有机电子电路的核心单元之一,OFET 的性能在很大程度上取决于其介电层的特性。有机聚合物,如聚乙烯醇 (PVA),由于其固有的柔韧性和与其他有机成分的天然兼容性,已成为 OFET 备受关注的介电材料。然而,诸如滞后、高亚阈值摆幅和低有效载流子迁移率等不尽人意的问题仍然大大限制了聚合物介电 OFET 在高速、低压柔性有机电路中的实际应用。这项工作开发了一种使用超临界 CO 2 流体 (SCCO 2 ) 处理 PVA 介电体的新方法,以获得性能卓越的聚合物介电 OFET。 SCCO 2 处理可以完全消除 OFET 传输特性中的滞后现象,同时还可以显著降低器件亚阈值斜率至 0.25 V/dec,并将饱和区载流子迁移率提高至 30.2 cm 2 V − 1 s − 1 ,这两个数字对于柔性聚合物电介质 OFET 来说都是非常可观的。进一步证明,与有机发光二极管 (OLED) 耦合后,SCCO 2 处理的 OFET 能够在快速开关速度下运行良好,这表明通过这种 SCCO 2 方法可以实现聚合物电介质 OFET 的优异开关行为。考虑到 OFET 的广泛和重要应用,我们预见这种 SCCO 2 技术将在有机电子领域具有非常广泛的应用,尤其是对于高刷新率和低压柔性显示设备。
摘要:对未来电子应用的原子较薄的半导体对单层(1L)硫属(例如MOS 2)(例如化学蒸气沉积(CVD)生长)非常关注。然而,关于CVD生长的硒的电性能,尤其是Mose 2的报告很少。在这里,我们比较了CVD生长的1L和BiLayer(2L)Mose 2的电性能,并由子材料计的ALO X封顶。与1L通道相比,2L通道表现出约20倍较低的接触电阻(R C)和〜30倍的电流密度。r c通过ALO X封盖进一步降低> 5×,这可以提高晶体管电流密度。总体而言,2L ALO X盖的Mose 2晶体管(约500 nm的通道长度)可提高电流密度(在V DS = 4 V时约为65μM /μm),良好的I ON / I ON / I ON / I ON / I OFF> 10 6,R C为约60kΩ·μm。 1L设备的性能较弱是由于它们对处理和环境的敏感性。我们的结果表明,在不需要直接带隙的应用中,2L(或几层)比1L更可取,这是对未来二维电子产品的关键发现。关键字:丙象钼,单层,双层,接触电阻,晶状体效应晶体管,氧化物封盖,掺杂,2D半导体
ISFET(离子敏感场效应晶体管)微传感器广泛用于 pH 值测量以及分析和生物医学应用。同时,ISFET 是测试各种材料在敏感膜中的应用的良好候选者。例如,含有 Pd 纳米晶体 (C-Pd) 的氢敏感碳质薄膜使这种材料非常适合传感器应用。选择了一种经济高效的硅技术来制造 n 沟道晶体管。将这些结构耦合到专门设计的双面 PCB(印刷电路板)支架上。支架使该结构能够组装为自动支架的一部分。MIS 结构生产的最后一步是沉积 C-Pd 层。C-Pd 薄膜采用物理气相沉积 (PVD) 法制造,其中蒸发了 C60 和醋酸钯。在具有 C-Pd 薄膜的结构与氢相互作用期间测量了它们的电阻。最后,展示并描述了一种新型高灵敏度场效应晶体管(FET)氢传感器,该传感器带有碳-钯层。关键词:场效应晶体管,碳-钯层,氢传感器,场效应晶体管。
摘要 III 族氮化物和β 相氧化镓(β -Ga 2 O 3 )是目前研究较为深入的两种用于电力电子的宽带隙半导体材料。由于两种材料体系之间的晶格失配度相对较小,且可以利用体相 AlN、GaN 和β -Ga 2 O 3 衬底,因此已经实现了在β -Ga 2 O 3 上外延生长 III 族氮化物或反之亦然。然而,将两种材料体系集成在一起来设计功率器件仍然缺乏。本文数值研究了 AlN/β -Ga 2 O 3 异质结构,利用极化诱导掺杂来实现高性能增强型晶体管。受 AlN/β -Ga 2 O 3 界面极化效应的影响,沟道中的二维电子气浓度最高可达 8.1 × 10 19 cm −3。在沟道顶部引入p-GaN栅极,最终实现了具有可调正阈值电压的常关型AlN/β-Ga 2 O 3场效应晶体管。此外,我们插入了非故意掺杂的GaN背阻挡层以抑制漏极漏电流。最后,为了实现高性能III族氮化物/Ga 2 O 3基功率器件,我们进一步研究和分析了具有不同结构参数的器件的传输和输出特性。
VER 2013 年全球有 3500 万人患有痴呆症 [1]。预计这一数字每 20 年翻一番,到 2030 年将达到 6570 万人,到 2050 年将达到 1.154 亿人 [2]。老年痴呆症最常见的原因是阿尔茨海默病 (AD),目前全球有超过 1700 万患者 [3]。AD 通常与错误折叠蛋白质(如淀粉样蛋白-β (Aβ) 肽)在脑中的沉积和聚集有关,并在中枢神经系统形成斑块 [4][5][6]。这些聚集体可以以纤维状和非纤维状形式观察到。Aβ 有两种同工型,Aβ40 和 Aβ42,它们以不同的速率自发结合成低聚物并产生纤维和斑块 [7][8]。由于 Aβ42 聚集体的生成速度比 Aβ40 更快,因此它可能更具神经毒性 [9]。AD 诊断生物传感器,例如基于半导体的场效应晶体管 (FET),可以小型化电流笨重且
摘要 — 本文详细研究了机械应变对过渡金属二硫属化物 (TMD) 材料隧道场效应晶体管 (TFET) 的影响。首先,利用密度泛函理论 (DFT) 的第一原理在元广义梯度近似 (MGGA) 下计算机械应变对 MoSe 2 材料参数的影响。通过在非平衡格林函数 (NEGF) 框架中求解自洽 3D 泊松和薛定谔方程,研究了 TMD TFET 的器件性能。结果表明,I ON 和 I OFF 均随单轴拉伸应变而增加,但 I ON / I OFF 比的变化仍然很小。TMD TFET 中这种应变相关性能变化已被用于设计超灵敏应变传感器。该器件对 2% 的应变显示出 3.61 的灵敏度 (ΔI DS / I DS)。由于对应变的高灵敏度,这些结果显示了使用 MoSe 2 TFET 作为柔性应变传感器的潜力。此外,还分析了应变 TFET 的后端电路性能。结果表明,与无应变 TFET 相比,基于受控应变的 10 级反相器链的速度和能效有显著提高。
制造了用于存储器和神经形态应用的具有 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 栅极绝缘体的三栅极铁电 FET,并对其进行了多级操作表征。电导和阈值电压表现出高度线性和对称的特性。开发了一种紧凑的分析模型,以准确捕捉 FET 传输特性,包括串联电阻、库仑散射和垂直场相关的迁移率降低效应,以及阈值电压和迁移率随铁电极化切换的变化。该模型涵盖亚阈值和强反转操作。额外的测量证实了铁电切换,而不是基于载流子捕获的存储器操作。紧凑模型在用于深度神经网络在线训练的模拟平台中实现。