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              器件的迁移率将有显著提高

              发布时间:2019/4/11 21:02:23 访问?#38382;?138

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                 分子结构和真空蒸镀薄膜在原子力显微镜(atom忆force血croscop、AFM)下的形貌。其中,一层一层的结构表示并五苯单分子层与单分子层之间的排列,相邻两层之间的距离为15.4A。图3,18o)是通过X射线得到的并五苯薄膜晶体中分子与分子之间的排列方式,图中所示的cb平面与衬底表面平行,因此包含在该平面方向上的分子将“站”在衬底表面上。当具有这样层结构薄膜靠近场效应晶体管的绝缘层或者遍布于整个沟道时,与其他排列方式薄膜相比,器件的迁移率将有显著提高。图3.18(c)是并五苯分子在三种堆叠方式下,通过理论计算获得的分子之间HoMo轨道重叠情形。可以看出,“面-面”排列的两个并五苯分子的HOMO轨道重叠,要比其他两种“边缘一面”排列情形下的HOMo轨道重叠大。较大的轨道重叠,将有利于载流子在分子之间的输运。

                  图3.19展示了在氧化铝绝缘层上引人自组装单分子层tsAM)的真空蒸镀并五苯场效应晶体管性能曲线。由于sAM的引入,使蒸镀的并五苯可以形成多晶结构,如图3,19所示,根据图中曲线,该多晶并五苯器件?#38382;?#22914;下:饱和区域迁移率为3,4cm2阈值电压为10.4V,亚阈值漂移为3.4Wdecade,电流开关比为1,5×106。

                 

                 与上述多晶并五苯薄膜相比,单晶并五苯的分子排列更加整齐,且陷阱及界面也显著减少,使载流子表现出能带输运模式,迁移率大大提高。研究显示,并五苯单晶的场效应迁移率室温下达35cm低温5K下可高达。虽然非晶态并五苯相对于其单晶和多晶形态表现出 的场效应迁移率较小,但也达到了1cm2/q,往往优于其他材料。


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