Resolviendo los corrientes de fuga de compuerta inusuales de transistores de película delgada con capas activas basadas en nanotubos de carbono de pared única
Autores: Romanuik, Sean F.; Rout, Bishakh; Girard-Lauriault, Pierre-Luc; Bhadra, Sharmistha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Resolviendo los corrientes de fuga de compuerta inusuales de transistores de película delgada con capas activas basadas en nanotubos de carbono de pared única
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Procesados por solución
Nanotubos de carbono de pared única
Transistores de película delgada
Corriente de fuga de compuerta
Grosor de la capa de óxido
Patrón
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los transistores de película delgada de nanotubos de carbono de pared única (SWCNT) procesados por solución en la etapa de investigación a menudo tienen áreas activas grandes. Esto resulta en corrientes de fuga de compuerta inusuales con magnitudes altas que varían con los voltajes aplicados. En este documento, informamos sobre una estructura mejorada para los TFTs basados en SWCNT procesados por solución. La corriente de fuga de compuerta inusual en la estructura mejorada se resuelve mediante el patrón de la capa activa de SWCNT para confinarla a la región del canal. Con fines comparativos, esta estructura mejorada se compara con una estructura tradicional cuya capa activa de SWCNT no patroneada se extiende mucho más allá de la región del canal. Dado que el rendimiento del TFT también varía con el grosor de la capa de óxido, se consideraron óxidos de 90 nm y 300 nm de espesor. Los TFTs mejorados tienen corrientes de fuga de compuerta mucho más bajas que el TFT tradicional con las mismas dimensiones (a excepción del área activa no patroneada). Además, se resuelve la variación inusual en la corriente de fuga de compuerta con los voltajes aplicados. El patrón de la capa de SWCNT, el aumento del grosor del óxido y la reducción de la longitud del electrodo superior ayudan a prevenir un rápido fallo dieléctrico. Para aprovechar los procesos de fabricación basados en solución, la capa activa y los electrodos de nuestros TFTs se fabricaron con deposiciones basadas en solución. El rendimiento del TFT puede mejorarse aún más en el futuro aumentando el tiempo de incubación de la solución SWCNT y reduciendo el tamaño del canal.
Descripción
Los transistores de película delgada de nanotubos de carbono de pared única (SWCNT) procesados por solución en la etapa de investigación a menudo tienen áreas activas grandes. Esto resulta en corrientes de fuga de compuerta inusuales con magnitudes altas que varían con los voltajes aplicados. En este documento, informamos sobre una estructura mejorada para los TFTs basados en SWCNT procesados por solución. La corriente de fuga de compuerta inusual en la estructura mejorada se resuelve mediante el patrón de la capa activa de SWCNT para confinarla a la región del canal. Con fines comparativos, esta estructura mejorada se compara con una estructura tradicional cuya capa activa de SWCNT no patroneada se extiende mucho más allá de la región del canal. Dado que el rendimiento del TFT también varía con el grosor de la capa de óxido, se consideraron óxidos de 90 nm y 300 nm de espesor. Los TFTs mejorados tienen corrientes de fuga de compuerta mucho más bajas que el TFT tradicional con las mismas dimensiones (a excepción del área activa no patroneada). Además, se resuelve la variación inusual en la corriente de fuga de compuerta con los voltajes aplicados. El patrón de la capa de SWCNT, el aumento del grosor del óxido y la reducción de la longitud del electrodo superior ayudan a prevenir un rápido fallo dieléctrico. Para aprovechar los procesos de fabricación basados en solución, la capa activa y los electrodos de nuestros TFTs se fabricaron con deposiciones basadas en solución. El rendimiento del TFT puede mejorarse aún más en el futuro aumentando el tiempo de incubación de la solución SWCNT y reduciendo el tamaño del canal.