Версия для слабовидящих
Углеродные нанотрубки позволяют повысить скорость работы транзисторов Печать Email
Новости об инновациях
22.11.2014

Схематическое изображение использованного в работе тонкопленочного транзистора на подложке из кремния. Схематическое изображение использованного в работе тонкопленочного транзистора на подложке из кремния.

Технологии производства органических тонкопленочных транзисторов вызывают огромные интерес, особенно в ракурсе создания гибких электронных устройств, которые могут взаимодействовать с биологическими системами. Однако не высокий коэффициент инжекции носителей до сих пор был ключевым ограничением производительности подобных устройств. В своей последней работе ученым из Канады удалось существенно повысить производительность при помощи использования для органических тонкопленочных транзисторов с различной морфологией и структурой электродов на основе одностенных углеродных нанотрубок.

Углеродные нанотрубки до сих пор активно исследовались в роли основного элемента углеродной электроники. Но в своей последней работе ученые из Ecole Polytechnique de Montreal, Richard Martel 's Group в Université de Montreal, а также Institute of Materials for Electronics and Magnetism (Канада) заинтересовались явлениями, которые можно было бы наблюдать, используя в электронных устройствах электроды из одностенных углеродных нанотрубок.

В рамках своих экспериментов они создали электроды для тонкопленочных транзисторов на поверхности кремния, покрытого слоем диэлектрика SiO2 толщиной около 100 – 200 нм. Далее при помощи сверхзвукового молекулярного осаждения, позволяющего формировать покрытия в широком диапазоне температур, они добавили в структуру органический полупроводник фталоцианин титанила.

Это не лучший органический полупроводник, который можно использовать для производства полевых транзисторов, но при определенной обработке он позволяет получить довольно высокую мобильность зарядов.

В рамках своей работы исследователи смогли изучить воздействие морфологии и структуры различных органических полупроводников на подвижность зарядов при помощи манипулирования температурой подложки в диапазоне от комнатной (приводящей при осаждении к аморфной фазе фталоцианина титанила) до 230 градусов Цельсия (позволяющей получить преимущественно триклинную кристаллическую фазу этого органического полупроводника).

Исследователи обнаружили, что

использование углеродных нанотрубок позволяет повысить подвижность носителей заряда в транзисторах на один и более порядков по сравнению с устройствами на золотых электродах.

Более того, по их данным,

применение массивов однослойных углеродных нанотрубок в качестве электродов позволяет повысить эффективность инжекции во всех видах органических материалов независимо от параметров и структуры (причем, речь идет как о положительных, так и об отрицательных носителях заряда).

Подобное поведение связано с тем, что

углеродные нанотрубки являются одномерными объектами, и напряженность электрического поля на конце такой трубки может быть очень высока. Эта особенность и обеспечивает эффективную инжекцию зарядов в органические материалы.

Важным преимуществом углеродных нанотрубок по сравнению с другими электродными системами является их невысокая стоимость производства. В ближайшее время они могут оказаться значительно дешевле, чем электроды из благородных металлов, например, золота или платины.

Также углеродные нанотрубки совместимы с различными универсальными методиками обработки и могут быть соединены с другими органическими материалами.

Подробные результаты работы опубликованы в журнале Nanotechnology.

В ближайшем будущем ученые планируют изучить транзисторы с иной геометрией, а также продемонстрировать влияние электродов из углеродных нанотрубок на материалы, известные своей высокой подвижностью зарядов (выращивая монокристаллы непосредственно на устройстве).

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/uglerodnye-nanotrubki-pozvolyayut-povysit-skorost-raboty-tranzistorov

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта