science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Eén-volt werking van high-current verticale kanaalpolymeer halfgeleider veldeffecttransistoren

Schematische tekening en scanning elektronenmicroscoop dwarsdoorsnede beeld van een verticaal kanaal polymeer halfgeleider veldeffecttransistor. De grafiek van de apparaatstroomuitgang (ID) versus spanning (VDS) illustreert de bijna ideale prestatiekenmerken van de transistor bij een bedrijfsspanning van slechts één volt.

(Phys.org)—Wetenschappers van de CFN, in samenwerking met een wetenschapper van het departement Gecondenseerde Materie Fysica en Materiaalkunde van BNL, hebben een verticale kanaalpolymeer halfgeleider veldeffecttransistorarchitectuur gefabriceerd door het organische materiaal op te sluiten in de roosters van in elkaar grijpende greppels. Deze verticale kanaaltransistors hebben een vergelijkbare elektronische mobiliteit als die van vlakke apparaten die dezelfde polymeerhalfgeleider gebruiken, wat consistent is met een moleculaire heroriëntatie binnen de beperkende loopgraven die we nu begrijpen door middel van synchrotron-röntgenverstrooiingsmetingen die werden uitgevoerd bij de National Synchrotron Light Source (NSLS).

Veldeffecttransistoren gemaakt van organische halfgeleiders die zowel een hoge stroomuitgang hebben als lage voedingsspanningen gebruiken, kunnen meer algemeen technologisch worden gebruikt. De geometrische ruimtebesparing die wordt bereikt door de loodrechte kanaaloriëntatie, resulteert in apparaten die stroomdichtheden van meer dan 40 mA/cm genereren 2 , met alleen een voedingsspanning van één volt. Deze configuratie handhaaft bijna ideale werkingskenmerken van het apparaat, die behoren tot de best gerapporteerde apparaten op basis van organische halfgeleiders.

Veldeffecttransistoren gemaakt van organische halfgeleiders, die zowel een hoge stroomuitgang hebben als lage voedingsspanningen gebruiken, hebben het potentieel voor meer wijdverbreid technologisch gebruik in verschillende elektronische apparaten. De geometrische ruimtebesparing van een loodrechte kanaaloriëntatie resulteert in apparaten die stroomdichtheden van meer dan 40 mA/cm2 genereren. met alleen een voedingsspanning van één volt, en bijna ideale werkingskenmerken van apparaten te behouden - een van de best gerapporteerde apparaten op basis van organische halfgeleiders.

De details:

  • Veldeffecttransistors met verticaal kanaalpolymeer halfgeleiders leveren een stroomuitgang van meer dan 40 mA/cm2 bij een bedrijfsspanning van één volt.
  • Apparaten behouden bijna ideale prestatiekenmerken van transistors, ondanks een verandering van 90º in de richting van de stroom in vergelijking met een vlakke transistor.
  • Synchrotron röntgenverstrooiingsmetingen bij de NSLS tonen een 90º heroriëntatie van polymeermoleculen in het verticale kanaalapparaat.