利用介电/半导体界面掺杂制备溶液法处理的高性能1 V双极性氧化物晶体管及其在CMOS反相器中的应用
应用物理
2020-01-07 v1 材料科学
摘要
利用SnO2薄膜晶体管(TFT)的介电/半导体界面的p型掺杂，已开发出高载流子迁移率平衡双极性氧化物晶体管。为引入该界面掺杂，采用两种含三价原子的不同离子导电氧化物介电层，制备了底栅顶接触TFT。这些离子导电介电层分别为LiInO2和LiGaO2，含有可移动Li+离子。在离子介电层上制备SnO2薄膜时，这些三价原子对界面SnO2层进行p型掺杂，从而在TFT沟道中引入空穴传导。为证实该界面掺杂现象，在相同条件下使用含二价锌(Zn)原子的Li2ZnO2介电层制备了参考TFT。我们的对比电学数据表明，采用LiInO2和LiGaO2介电层的TFT本质上是双极性的，而采用Li2ZnO2介电层的TFT为单极n沟道晶体管，这揭示了SnO2的界面掺杂。最有趣的是，通过使用LiInO2介电层，我们制备出了1.0 V平衡双极性TFT，其电子与空穴迁移率分别高达7 cm2 V-1 s-1和8 cm2 V-1 s-1，两种工作模式的开/关比均大于10^2，并用于低压CMOS反相器的制备。
引用
@article{arxiv.2001.01038,
title = {Dielectric/semiconductor interfacial doping to develop solution processed high performance 1 V ambipolar oxide-transistor and its application as CMOS inverter},
author = {Nitesh K. Chourasia and Anand Sharma and Nila Pal and Sajal Biring and Bhola N. Pal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01038},
year = {2020}
}