低壓Sb摻雜的SnO2納米線基場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究.pdf

1、近年來(lái)，Sb摻雜SnO2納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有高遷移率、低成本、低溫工藝等優(yōu)勢(shì)而引起了廣泛的研究興趣。然而，在大部分的文獻(xiàn)報(bào)道中，Sb摻雜SnO2納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作電壓很大(＞10V)，這會(huì)導(dǎo)致電子系統(tǒng)有更大的能耗。所以如何降低其工作電壓、提高器件的遷移率、增強(qiáng)柵電場(chǎng)靜電調(diào)制能力成為該課題研究的重點(diǎn)。本論文的研究?jī)?nèi)容主要有兩個(gè)方面:一是以介孔SiO2為柵介質(zhì)的Sb摻雜SnO2納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備及其性能的研究;二是以殼聚糖為柵

2、介質(zhì)的Sb摻雜SnO2納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備及其性能的研究。
　　 論文首先綜述了納米材料的性能和制備方法，氧化錫的性能及其應(yīng)用。第二部分介紹了晶體管的基礎(chǔ)理論知識(shí)，包括其發(fā)展歷程、工作原理、參數(shù)性能指標(biāo)等，還介紹了晶體管制備材料的選取，以及本實(shí)驗(yàn)室的制備工藝。
　　 在研究工作方面首先在介孔SiO2上制備了底柵頂接觸的Sb摻雜SnO2納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，測(cè)得柵介質(zhì)單位電容為2.14μF/cm2。該FET工作

3、電壓為0.8V，開(kāi)關(guān)比為2×104，亞閾值斜率為140mV/dec，閾值電壓為0.1V，飽和場(chǎng)效應(yīng)遷移率為54.43cm2/Vs。同時(shí)我們將介孔SiO2柵介質(zhì)浸泡于10％ H3PO4溶液，并檢測(cè)經(jīng)過(guò)磷酸處理后的柵介質(zhì)對(duì)整個(gè)器件性能的影響。得出柵介質(zhì)電容為7.09μF/cm2，工作電壓為0.4V，開(kāi)關(guān)比為1.3×104，亞閾值斜率為120mV/dec，閾值電壓為-0.05V，飽和場(chǎng)效應(yīng)遷移率為149cm2/Vs。
　　 其次，我們

4、以殼聚糖為柵介質(zhì)，2％Sb摻雜的SnO2納米線為溝道制備了底柵頂接觸的FET，測(cè)得殼聚糖柵介質(zhì)電容為4.2μF/cm2。該器件電學(xué)性能為:開(kāi)關(guān)比為1.04×105，亞閾值斜率為150mV/dec，閾值電壓為-0.3V，飽和場(chǎng)效應(yīng)遷移率為224cm2/Vs。我們又分別制備了1％Sb摻雜的SnO2納米線FET和0.5％Sb摻雜的SnO2納米線FET，探討了Sb摻雜的比例不同對(duì)器件性能的影響。1％Sb摻雜的器件電學(xué)性能:開(kāi)關(guān)比為0.9×105