栅压对有机薄膜场效应晶体管中载流子注入的影响

采用有机半导体材料酞菁铜作为有源层,聚四氟乙烯作为绝缘层,制作了两个不同结构的有机薄膜场效应晶体管,一个是底电极结构,另一个是倒置顶电极结构。文章通过对两个器件的电特性进行对比,分析出在倒置顶电极结构下栅压对有机薄膜场效应晶体管中载流子的注入有很大的帮助。     

碳纳米管薄膜场效应晶体管的初步研究

硅电子器件是微电子科技中最重要的一类器件,它对二十世纪的科技发展起了重要的影响。但是小型化,高速,低能耗和散热的问题,使硅器件越来越难满足发展的需求。碳以很多形式出现,如金刚石,石墨,富勒烯和纳米管,无定型碳等。和氢结合以后,可以得到一系列的有机物。碳基材料范围很广,包括小分子和聚合物,它们包括绝缘体,半导性能和导电聚合物,具有开关性能,具有超导性能和磁性能等。将来碳基电子将有可能取代硅电子器件。固态碳有两种成键方式,sp3和sp2成键形式。在它的sp2成键形式中,如富勒烯和石墨,碳是半导体性能的。富勒烯的衍生物如C60和C70已经被用于制备有机薄膜晶体管。石墨本身尽管在电子器件中没有很多的应用,但是如果它按一定角度卷成管状——纳米碳管。碳纳米管具有独特的电学和力学性能,自1991年被发现以来,立即引起了各国科学家的广泛兴趣,其研究热情有增无减。由碳纳米管制备纳米电子器件,这可能是集碳纳米管各种物理化学性能于一体的,实现其巨大潜能的终极目标。     

基于酞菁铅的有机平衡双极型场效应晶体管

有机场效应晶体管(OFETs)分为单极性和双极性.单极性OFETs仅能工作在p-沟道(空穴型导电沟道)或者n-沟道(电子型导电沟道模式下,然而双极型OFETs可以通过改变栅压的极性在p-沟道和n-沟道模式之间转变.双极型OFETs由于其在有机互补型集成电路(ICs)方面潜在的应用而得到越来越多的研究.这些电路有很多优点,例如功率损耗小、器件制作和电路设计成本低.     

有机场效应晶体管的研究与应用进展

有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistors,OFETs)是以有机半导体材料作为有源层的晶体管器件。和传统的无机半导体器件相比,由于其可应用于生产大面积柔性设备而被人们广泛的研究,在有机发光、有机光探测器、有机太阳能电池、压力传感器、有机存储设备、柔性平板显示、电子纸等众多领域具有潜在而广泛的应用前景。文中对OFET结构和工作原理做了简要介绍,之后重点讨论了最近几年来OFET中有机材料和绝缘体材料的发展状况,接着总结了OFET制备技术及其应用新领域,最后对OFET发展面临问题及应用前景做了归纳和展望。     

乙酰丙酮镁对有机场效应晶体管迁移率的影响

载流子迁移率是有机场效应晶体管(OFETs)的重要参数,直接决定了OFETs的功率和工作频率,对电子纸和射频标签等实际应用起到至关重要的作用。为了提高以聚(3-己基噻吩)(P3HT))和聚苯乙烯(PS)的混合物作为半导体材料的OFETs的载流子迁移率,提出利用结晶的乙酰丙酮镁来诱导P3HT在界面处结晶的方法。研究了使用不同量的乙酰丙酮镁掺杂的热交联聚乙烯基苯酚(CPVP)作为介电材料时OFETs性能的变化。结果表明,当在常用介电材料CPVP中掺杂适量乙酰丙酮镁(质量分数为0.6%)作为介电层时,器件的载流子迁移率达到最大(2.88×10-2 cm2/(V·s)),是单纯使用CPVP介电层时迁移率的11倍。     

碳纳米管用于场效应晶体管的应用研究

 传统硅晶体管在微小化方面遇到瓶颈,碳纳米管作为一维量子材料,成为未来晶体管最具潜力的候选者。介绍了几种典型的碳纳米管场效应晶体管结构的基本工作原理及独特性能;着重介绍了近年来几种常见的碳纳米管场效应晶体管,并结合其结构与工作原理,论述了一系列技术革新和性能改进;总结了碳纳米管场效应晶体管未来需解决的几个重要问题。     

VMOS功率场效应晶体管的制造工艺

VMOS功率场效应晶体管有两种结构,一种是VVMOS功率场效应晶体管,另一种是VDMOS功率场效应晶体管。VVMOS结构是美国雷达半导体公司在1975年首先提出的。这种结构是在n＋衬底上的n-外延层上,先后进行P型区和n＋型区两次选择扩散,然后利用硅的各向异性刻硅技术,刻注出v型槽。槽的深度由槽的开口宽度决定,槽壁与硅片平面成54．70角。沟道长度由扩散的深度差决定,在1～2um之间。漏极从芯片的背面引出。由于这种结构是利用V形槽实现垂直导电的,故称为VVMOS结构。     

纳米结构导电聚合物和半导体膜的组装和表征

简述了近年来新发展的几种纳米结构导电聚合物和半导体的构建方法,并对所制备的纳米结构导电聚合物和半导体进行表征,发现一些如光电化学纳米效应、光电流谱拓宽和量子尺寸效应等有趣的现象。     

基于原子层沉积的二硫化钼场效应晶体管制造及其性能研究

针对机械剥离和化学气相沉积等传统制备二硫化钼薄膜方法的不足,采用原子层沉积方法,在氧化硅基底上沉积单少层二硫化钼薄膜,制备背栅场效应晶体管.采用光镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪对沉积的二硫化钼薄膜进行表征.二硫化钼薄膜质量均匀、面积大,晶粒尺寸约为5.45 nm,为2H六方晶格结构.采用四探针台对二硫化钼...     

新型含氟聚合物的制备及其表面润湿性能研究

通过酯化反应制备了一种含有苯环间隔基的含氟丙烯酸酯单体,随后采用自由基聚合合成了新型含氟聚合物PFBA和对比样品聚合物PFA,采用傅里叶红外光谱和氢核磁光谱验证了其化学结构,通过接触角测试研究间隔基对聚合物表面润湿性能的影响.结果显示,PFA膜的初始接触角为117.4°,PFBA膜的初始接触角为109.9°;随着接触时...     

Preparation of organic thin-film field effect transistor

The organic thin-film field effect transistor was prepared through vacuum deposition by using teflon as di-electric material. Indium-tin-oxide acted as the source and drain electrodes. Copper phthalocyanine and teflon were used as the semiconductor layer and dielectric layer, respectively. The gate electrode was made of Ag. The channel length between the source and drain was 50 μm. After preparing the source and drain electrodes by lithography, the copper phthalocyanine layer, teflon layer and Ag layerwere prepared by vacuum deposition sequentially. The field effect electron mobility of the device reached 1.1×10ˉ6 cm2/(V@s), and the on/off current ratio reached 500.     

生物碱－半导体场效应传感器的研制及应用

研制了生物碱（秋水仙碱或毛果芸香碱）－半导体场效应传感器，并测得了器件的浓度线性范围：２．５０×１０－５～４．００×１０－３ｍｏｌ／Ｌ（秋水仙碱）；９．９０×１０－５～５．０５×１０－３ｍｏｌ／Ｌ（毛果芸香碱）．该传感器可应用于药物制剂中秋水仙碱的测定．方法简便，效果良好．     

麻黄碱离子敏感场效应管传感器的研究

报道了一种麻黄碱药物场效应管传感器.将药物敏感膜与离子敏感场效应管相结合,用tri-o-e-β-CD修饰传感器,测定麻黄碱.传感器对麻黄碱的线性响应范围是1.0×10-1～3.0×10-6 mol/L,响应灵敏度为58.0 mV/pC(C的单位为mol/L),适宜pH范围为3.0～8.0.用所研制的传感器测定麻黄碱片剂的含量,结果和药典方法相一致.     

高效能半导体器件进展与展望

随着数字时代的不断发展,中国"3060碳战略"目标的确立,绿色低碳成为我国各行业发展主要导向,其中,高效能半导体器件发展应用成为推动汽车电子、电子信息、大数据中心等领域节能降耗的重要趋势.从硅、锗为代表的传统半导体材料到现在以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体材料,再到以金刚石、氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料,支撑半导体器件的性能不断提升,促进射频通信、高功率器件、照明器件等方面革新发展.主要介绍了宽禁带半导体和超宽禁带半导体的研究进展,分析了高效能半导体在射频通讯、汽车电子、航空航天、新型显示等新兴领域的应用前景,总结了目前超宽禁带半导体发展主要面临的难点问题,结合当前相关的研究成果,展望高效能半导体科研、技术及产业的发展趋势,对于我国半导体科技与产业发展都具有重要的指导意义.     

基于场效应管开关阵列的GEM探测器读出方式

为实现探测器信号成像要求,研究一种气体电子倍增膜(gas electron multiplier,GEM)探测器的读出方法。采用印刷电路技术,将读出电极盘与场效应管的分立元件组合构成阵列,通过场效应管开关阵列,读出GEM探测器信号,并实现成像。实测表明:该方法的动态范围(最大信号与噪声高宽的比值)可达7.3×104,积分非线性小于0.324%,灵敏度为2.55 V/nC,可实现30帧/s的实时成像。该方法具有制作工艺简单、参数可调、成本低等优点,为随后采用厚膜技术及薄膜场效应管技术读出GEM探测器提供了重要的设计依据。     

基于场效应管开关阵列的GEM探测器读出方式

为实现探测器信号成像要求,研究一种气体电子倍增膜(gasel ectron multiplier,GEM)探测器的读出方法。采用印刷电路技术,将读出电极盘与场效应管的分立元件组合构成阵列,通过场效应管开关阵列,读出GEM探测器信号,并实现成像。实测表明,该方法的动态范围(最大信号与噪声高宽的比值)可达7.3×104、积分非线性小于0.324%、灵敏度为2.55V/nC、可实现30帧/s的实时成像。该方法具有制作工艺简单、参数可调、成本低等优点,为随后采用厚膜技术及薄膜场效应管技术读出GEM探测器提供了重要的设计依据。     

半导体纳米环中激子的磁场效应

在有效质量近似下,采用矩阵对角化方法,研究了半导体纳米环中激子的磁场效应.研究发现半导体纳米环中激子的谐振子强度随磁通变化呈现Aharonov-Bohm振荡,振子强度的振幅随纳米环的半径增加而减少.讨论了线性、三阶非线性和总光学吸收系数随环半径和磁通的变化关系,结果表示半导体纳米环中激子的光吸收随磁通的变化显示Aharonov-Bohm效应.     

Dog Bone栅型MOS场效应晶体管的等效宽长比计算

Dog Bone栅型MOS场效应晶体管是一种对称性的、防辐射总剂量效应的版图结构。为了计算其等效宽长比,把它划分为常规结构的主MOS晶体管和非常规结构的边缘MOS晶体管2种类型的并联。借助Silvaco TCAD工艺与器件仿真工具构建了它的模型,分析了主MOS晶体管的宽度、长度和边缘MOS晶体管的多晶硅与有源区的交叠宽度对边缘MOS等效宽长比的影响,得到拟合的Dog Bone栅型MOS晶体管等效宽长比的计算公式。采用CSMC 0.5μm DPTMCMOS混合信号工艺制作了样管,对实验测量值和公式计算值进行比较,Dog Bone栅型MOS场效应晶体管的等效宽长比的计算公式与实验能够较好地吻合。     

两性离子聚合物凝胶的性能评价及矿场应用效果分析

采用黏度计、动态光散射仪和岩心驱替实验方法,对两性离子聚合物溶液和两性离子交联聚合物溶液的黏度、分子线团尺寸、流动特性、岩心内静态成胶和液流转向进行实验研究。结果表明:在相同条件下,两性离子聚合物凝胶初期黏度、分子线团尺寸、阻力系数、注入压力均与两性离子聚合物溶液比较接近;5 d后,两性离子聚合物凝胶的黏度大幅度上升,分子线团尺寸大幅增加,残余阻力系数明显上升,说明两性离子聚合物凝胶具有良好的延缓交联性能。岩心实验表明,两性离子聚合物凝胶可以在多孔介质内发生交联反应,成胶后具有良好的液流转向效果。矿场试验表明,两性离子聚合物凝胶在深部调驱过程中注入压力明显提升,采油井的含水明显下降,产油量明显增加,增油降水效果显著。     

电力半导体器件和装置的功率损耗研究

为了提高电力电子装置和电力半导体器件的运行可靠性 ,提出了估算电力半导体器件损耗和结温的热 -电联合计算方法。基于电力半导体器件的瞬态开关特性的测量 ,构造了器件精确的损耗数学模型 ,同时考虑了器件的结温对器件损耗的影响。在单个器件损耗模型的基础上分析了电力电子变换装置的损耗 ,分析了装置中器件及其散热系统组成的热阻网络及各器件的结温。最后设计了两类实验装置分别验证损耗计算的精度 ,与实验结果的对比表明该方法为合理地设计器件的散热系统、提高电力电子变换装置的效率提供了有效手段。