有机电化学晶体管 (OECT) 是一种基于半导体的器件,有望用于生物接口电子、化学传感和神经形态计算等应用。[1–7] OECT 通过将栅极电压电位转换为源极和漏极端子之间的差分电流来工作。[1,8] 在 OECT 架构中,栅极电位通过注入或传输离子和电荷补偿来调节半导体聚合物的氧化还原状态,从而控制有机晶体管通道的体积电导率(图 1 b、c、d)。[9] 由于离子掺杂引起的体积电导率变化可实现有效的离子到电子信号转导。[1,3] 为了满足有效电子传输、离子注入和传输以及高体积电容的需求,需要开发一种称为有机混合离子/电子
标题:综合,超快的全光极化晶体管摘要:自从Dennard缩放大约15年前,处理器的时钟频率一直停滞在几个GHz处。尽管可以以THZ速度切换的全光晶体管可能会带来性能的飞跃,但由于低光学非线性和笨重的组件,在数十年的研究中无法实现这一承诺。现在研究了新一代设备的基础,这些设备的基础与新型材料和集成的光子结构利用了所谓的强光 - 互动制度,这些材料和集成的光子结构可以通过attojoule开关能量实现紧凑的超快全光逻辑回路[1,2]。在这项工作中,将提出朝着该目标的实验进展,包括级联的设置,其中自发的偏振子冷凝物是在一个腔(种子)中产生的,并喂入另一个空腔(晶体管)以诱导北极星冷凝[3,4]。此外,将提出亚皮秒时间尺度上的快速极性凝结动力学,并确定重要的晶体管指标,例如信号扩增(高达60倍)和开/关灭绝率(最高9:1)(最高9:1)。这些发现表明,可以开发可扩展的综合,超快全光晶体管的潜力,从而可以进行更复杂的全光逻辑电路。此外,将提出一种控制这些超快全光晶体管的方法,利用基于相位材料的记忆单元。这项工作由EU H2020 EIC Pathfinder Open Project“ Polloc”(授予协议号956071)。Photonics 13,378–383(2019)。899141)和EU H2020 MSCA-ITN项目参考文献[1] Anton V. Zideadeli,Anton V. Baranikov,Sannikov Deni,Urbon Darius,Scienty Fish,Woods。Shishkov,Evgeny S. Andrianov,Yurii E.Anton V. Zasedatele,“ Anton V. Baranikov,Urbon的Darius,Fabio Scianf,单科学,自然597, 493–497(2021)。[3] D. Urbons,“移动秋千入口的小动物”,eth diss。,no。26125,2019。[4] P. Tassan,D。Urbours,B。Climate,J。Bolten,T。Wahlbrink,M。C. Lemme,M。Forster,U.Scherf,R.F。Mahrt,T.Stöferle,超快完整性全光极化晶体管,” ARX:2404.01868V1,(2024)。
本研究中使用的石墨烯是一种基于三维碳(3D-C)的纳米结构泡沫状 TIM,具有相对较高的固有热导率(~80 W/mK)。[6] 中介绍了该材料的制备工艺和物理特性,以镍泡沫为模板来生长 GF,在环境压力下通过在 1,000 °C 下分解 CH4 将碳引入其中,然后在镍泡沫表面沉淀石墨烯薄膜。由于热膨胀系数的差异,石墨烯薄膜上形成了波纹和皱纹。在用热 HCl 溶液蚀刻掉镍结构之前,在石墨烯薄膜表面沉积一层薄薄的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA),作为支撑,以防止石墨烯网络在此过程中坍塌。随后用热丙酮小心地去除PMMA层,即可得到连续、相互连接的石墨烯三维网络整体。
柔性且可拉伸的生物电子学提供了电子和生物系统之间的生物相容性界面,并受到了对各种生物系统的现场监测的极大关注。有机电子中的巨大进展已使有机半导体以及其他有机电子材料,由于其潜在的机械合规性和生物相容性,用于开发可穿戴,可植入和生物相容性电子电路的理想候选者。有机电化学晶体管(OECT)作为新兴的有机电子构建块,由于离子性质在开关行为,低驾驶电压(<1 V)和高跨导能(在毫米范围内)而引起的生物传感具有显着优势。在过去的几年中,据报道,生化和生物电传感器构建富裕/可拉伸OECT(FSOECTS)方面的显着进步。在这方面,为了总结这一新兴领域的重大研究成就,本综述首先讨论了FSOECT的结构和关键特征,包括工作原理,材料和建筑工程。接下来,总结了FSOECT是关键组成部分的各种相关的生理传感应用。最后,讨论了进一步推进FSOECT生理传感器的主要挑战和机会。
1.1 F-FET结构通常,F-FET由源,排水和门组成。它在绝缘底物上收缩。源和排水量沉积在半导体上,并通过导电电极(通常是金,铜或银)连接到外部电源。FET的门通常在基板的顶部或底部制造,这就是FET结构称为顶部或底部门的原因(图1)。基本上,电荷载体在施加的栅极电压的控制下流过FET。V GS和I DS之间的关系是I DS = µ(WC/2L)(V GS -V T)2,其中I DS是从排水源流到源的电流,C是绝缘体电容,V t是阈值电压,W是通道的差异,L是其长度,L是其长度,Schneider,Schneider等。[1]。
摘要 — 二维 (2D) 半导体晶体可用于进一步提高场效应晶体管的效率和速度。此类晶体管不受传统 MOS 晶体管在尺寸减小时产生的一些不利影响。本研究提出了以二维晶体为沟道的晶体管 MOS 结构模型,并研究了其电荷特性。在 MoSe 2 、WS 2 、WSe 2 、ZrSe 2 、HfSe 2 和 PtTe 2 等代表性二维晶体的电物理特性变化范围内对这些特性进行了数值模拟。发现了结构电物理参数通过化学势的自洽相关性,并证明了场电极电位和栅极绝缘体电容对它们的影响。对该晶体管结构的传输特性陡度与电压增益的计算表明,对于禁带宽度在0.25–2.1 eV范围内的过渡金属二硫属化合物(TMD)沟道,上述参数的幅度分别可达0.1 mA/V和1000。
1.2. 动机................................................................................................................................ 5
红外探测与现代微电子技术的融合为紧凑型高分辨率红外成像提供了独特的机会。然而,作为现代微电子技术的基石,硅由于其带隙为 1.12 eV,只能探测有限波长范围(< 1100 nm)内的光,这限制了其在红外探测领域的应用。本文提出了一种光驱动鳍片场效应晶体管,它打破了传统硅探测器的光谱响应限制,同时实现了灵敏的红外探测。该装置包括用于电荷传输的鳍状硅通道和用于红外光收集的硫化铅薄膜。硫化铅薄膜包裹硅通道形成“三维”红外敏感栅极,使硫化铅-硅结处产生的光电压能够有效调节通道电导。在室温下,该器件实现了从可见光(635 nm)到短波红外区域(2700 nm)的宽带光电探测,超出了常规铟镓砷和锗探测器的工作范围。此外,它表现出 3.2×10 −12 的低等效噪声功率
摘要 - 为了改善MOS晶体管操作特征,例如开关速度和功耗,集成设备的尺寸不断降低,以及其他进步。地理标度的主要缺点之一是名义上相同设备之间阈值电压的变化增加。其起源在于位于氧化物内部和氧化物和半导体之间的界面层的缺陷。同时,缺陷的数量变为接近纳米尺度的设备中的可数量。此外,它们对设备性能的影响显着增加,以一种可以直接从电气测量值观察到来自单个缺陷的电荷过渡。描述由单个缺陷引起的设备的降解,必须研究其对V TH偏移的影响的分布。对于Sion技术,文献中已经报道了单个缺陷的步骤高度的单模式指数分布。但是,我们的结果表明,步进高度更可能是双模式的分布。这些发现对于准确评估分布的尾部至关重要,即缺陷对V th产生巨大影响。这种缺陷会导致设备和电路的直接故障。在这项研究中,创建和分析了单个缺陷效应的统计分布。我们将结果与使用常用的电荷表近似(CSA)计算的值进行了比较,并表明CSA显着低估了研究技术对缺陷的实际影响。最后,我们使用所获得的分布,并使用我们的紧凑型物理建模框架分析了它们对测量应力测量模拟变异性的影响。
