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分类掺杂类型的研究进展

更新时间:2025-01-08 工作计划 版权反馈
【摘要】:通过以化学方法在CNT表面掺杂碱金属或是通过简单方法,如在真空或惰性气体中退火,p型CNT就能转变为n型CNT。掺杂浓度较低时,n型晶体管的特性曲线朝更大的负偏压方向移动。掺杂浓度中等时,由于器件中无显著的电流,其未显示出任何双极型特性。

16.6.1.1 单极碳纳米管晶体管(p型和n型)

氧分子吸附到CNT会导致p型管的形成。由这些CNT构成的晶体管表现出单极p型特性。在高的正门限电压下,掺杂晶体管孔中没有电子转移,这导致了金属半导体界面处的高肖特基势垒。这是由于CNT金属界面处的价带附近费米钉扎效应最大。在逻辑器件电路中,n型CNT非常重要。通过以化学方法在CNT表面掺杂碱金属或是通过简单方法,如在真空或惰性气体中退火,p型CNT就能转变为n型CNT。退火过程改变了因氧吸附而在接触上产生的高肖特基势垒。通过化学方法在CNT表面掺杂碱金属时,肖特基势垒的厚度被改变了,因此门限电压也会改变[48]

Avouris[48]观察到了退火和在CNT中掺入钾金属这两种方法产生的电子转移特性。首先,n型单极器件通过退火制得,然后在每一步中引入氧气。据观察,随着氧气增加,施加同等的负偏压时,流过n型单极器件的电流减小,而施加同等的负偏压时,电流则增大。

掺杂钾形成的n型晶体管的特性与通过退火工艺形成的n型晶体管不同。掺杂浓度较低时,n型晶体管的特性曲线朝更大的负偏压方向移动。掺杂浓度中等时,由于器件中无显著的电流,其未显示出任何双极型特性。掺杂浓度较高时,器件中的电流会增加。(www.xing528.com)

16.6.1.2 双极型碳纳米管晶体管

当增加氧时,在一个中间步骤中,CNT晶体管的特性与双极型晶体管一样。取决于栅偏压的大小,CNT晶体管中会出现传导空穴或传导电子。在负向栅偏压的绝对值足够大时,双极型器件[30,49]是空穴传导的;而在正向栅偏压足够大时,它是电子传导的。

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