搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

SiO2固态电解质中的质子特性对氧化物双电层薄膜晶体管性能的影响

郭文昊 肖惠 门传玲

SiO2固态电解质中的质子特性对氧化物双电层薄膜晶体管性能的影响

郭文昊, 肖惠, 门传玲
PDF
导出引用
导出核心图
  • 本文采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在室温条件下制备了具有双电层效应的二氧化硅(SiO2) 固体电解质薄膜, 并以此SiO2薄膜作为栅介质制备了氧化铟锌(IZO)双电层薄膜晶体管. 本文系统地研究了SiO2固体电解质中的质子特性对双电层薄膜晶体管性能的影响, 研究结果表明, 经过纯水浸泡的SiO2固体电解质薄膜可以诱导出较多的可迁移质子, 因此表现出较大的双电层电容. 由于SiO2固体电解质薄膜具有质子迁移特性, 晶体管的转移特性曲线呈现出逆时针方向的洄滞现象, 并且这一洄滞效应随着栅极电压扫描速率的增加而增大. 进一步对薄膜晶体管的偏压稳定性进行测试, 发现晶体管的阈值电压的变化遵循了拉升指数函数(stretched exponential function)关系.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11474293)、浙江省自然科学基金(批准号: LY14A040009)、 宁波市自然科学基金(批准号: 2014A610145)、上海理工大学国家项目(批准号: 14XPM06)和上海市自然科学基金(批准号: 13ZR1428200) 资助的课题.
    [1]

    Arai T, Morosawa N, Tokunaga K, Terai Y, Fukumoto E, Fujimori T, Sasaoka T 2011 J. Soc. Inf. Displa. 19 205

    [2]

    Fortunato E M C, Barquinha P M C, Pimentel A C M B G, Goncalves A M F, Marques A J S, Pereira L M N, Martins R F P 2005 Adv. Mater. 17 590

    [3]

    Xu H, Lan L F, Li M, Luo D X, Xiao P, Lin Z G, Ning H L, Peng J B 2014 Acta Phys. Sin. 63 038501 (in Chinese) [徐华, 兰林锋, 李民, 罗东向, 肖鹏, 林振国, 宁洪龙, 彭俊彪 2014 物理学报 63 038501]

    [4]

    Chen Y Y, Wang X, Cai X K, Yuan Z J, Zhu X M, Qiu D J, Wu H Z 2014 Chin. Phys. B 23 026101

    [5]

    Hoffman R L, Norris B J, Wager J F 2003 Appl. Phys. Lett. 82 733

    [6]

    Suresh A, Wellenius P, Dhawan A, Muth J 2007 Appl. Phys. Lett. 90 123512

    [7]

    Ozel T, Gaur A, Rogers J A, Shim M 2005 Nano. Lett. 5 905

    [8]

    Thiemann S, Sachnov S. Porscha S, Wasserscheid P, Zaumseil J 2012 J. Phys. Chem. C 116 13536

    [9]

    Zhu D M, Men C L, Cao M, Wu G D 2013 Acta Phys. Sin. 62 117305 (in Chinese) [朱德明, 门传玲, 曹敏, 吴国栋 2013 物理学报 62 117305]

    [10]

    Zhu L Q, Wu G D, Zhou Z M, Dou W, Zhang H L, Wan Q 2013 Appl. Phys. Lett. 102 043501

    [11]

    Guo D, Zhuo M, Zhang X, Xu C, Jiang J, Gao F, Wan Q, Li Q, Wang T 2013 Anal. Chim. Acta 773 83

    [12]

    Zhu L Q, Wu G D, Zhou Z M, Dou W, Zhang H L 2013 Nanoscale 5 1980

    [13]

    Chen H S, Sun Z Y, Shao J C 2011 Bull. Chin. Ceram. Soc. 30 0934 (in Chinese) [陈和生, 孙振亚, 邵景昌 2011 硅酸盐通报 30 0934]

    [14]

    Jiang J 2012 Ph. D. Dissertation (Changsha: Hunan University) (in Chinese) [蒋杰 2012 博士学位论文 (长沙: 湖南大学)]

    [15]

    Liu Y R, Su J, Lai P T, Yao R H 2014 Chin. Phys. B 23 068501

    [16]

    Lee S W, Suh D S, Lee S Y, Lee Y H 2014 Appl. Phys. Lett. 104 163506

    [17]

    Roh J, Kang C M, Kwak J, Lee C, Jung B J 2014 Appl. Phys. Lett. 104 173301

  • [1]

    Arai T, Morosawa N, Tokunaga K, Terai Y, Fukumoto E, Fujimori T, Sasaoka T 2011 J. Soc. Inf. Displa. 19 205

    [2]

    Fortunato E M C, Barquinha P M C, Pimentel A C M B G, Goncalves A M F, Marques A J S, Pereira L M N, Martins R F P 2005 Adv. Mater. 17 590

    [3]

    Xu H, Lan L F, Li M, Luo D X, Xiao P, Lin Z G, Ning H L, Peng J B 2014 Acta Phys. Sin. 63 038501 (in Chinese) [徐华, 兰林锋, 李民, 罗东向, 肖鹏, 林振国, 宁洪龙, 彭俊彪 2014 物理学报 63 038501]

    [4]

    Chen Y Y, Wang X, Cai X K, Yuan Z J, Zhu X M, Qiu D J, Wu H Z 2014 Chin. Phys. B 23 026101

    [5]

    Hoffman R L, Norris B J, Wager J F 2003 Appl. Phys. Lett. 82 733

    [6]

    Suresh A, Wellenius P, Dhawan A, Muth J 2007 Appl. Phys. Lett. 90 123512

    [7]

    Ozel T, Gaur A, Rogers J A, Shim M 2005 Nano. Lett. 5 905

    [8]

    Thiemann S, Sachnov S. Porscha S, Wasserscheid P, Zaumseil J 2012 J. Phys. Chem. C 116 13536

    [9]

    Zhu D M, Men C L, Cao M, Wu G D 2013 Acta Phys. Sin. 62 117305 (in Chinese) [朱德明, 门传玲, 曹敏, 吴国栋 2013 物理学报 62 117305]

    [10]

    Zhu L Q, Wu G D, Zhou Z M, Dou W, Zhang H L, Wan Q 2013 Appl. Phys. Lett. 102 043501

    [11]

    Guo D, Zhuo M, Zhang X, Xu C, Jiang J, Gao F, Wan Q, Li Q, Wang T 2013 Anal. Chim. Acta 773 83

    [12]

    Zhu L Q, Wu G D, Zhou Z M, Dou W, Zhang H L 2013 Nanoscale 5 1980

    [13]

    Chen H S, Sun Z Y, Shao J C 2011 Bull. Chin. Ceram. Soc. 30 0934 (in Chinese) [陈和生, 孙振亚, 邵景昌 2011 硅酸盐通报 30 0934]

    [14]

    Jiang J 2012 Ph. D. Dissertation (Changsha: Hunan University) (in Chinese) [蒋杰 2012 博士学位论文 (长沙: 湖南大学)]

    [15]

    Liu Y R, Su J, Lai P T, Yao R H 2014 Chin. Phys. B 23 068501

    [16]

    Lee S W, Suh D S, Lee S Y, Lee Y H 2014 Appl. Phys. Lett. 104 163506

    [17]

    Roh J, Kang C M, Kwak J, Lee C, Jung B J 2014 Appl. Phys. Lett. 104 173301

  • [1] 刘丽, 刘杰, 曾健, 翟鹏飞, 张胜霞, 徐丽君, 胡培培, 李宗臻, 艾文思. 快重离子辐照对YBa2Cu3O7-δ薄膜微观结构及载流特性的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191914
    [2] 刘祥, 米文博. Verwey相变处Fe3O4的结构、磁性和电输运特性. 物理学报, 2020, 69(4): 040505. doi: 10.7498/aps.69.20191763
    [3] 卢超, 陈伟, 罗尹虹, 丁李利, 王勋, 赵雯, 郭晓强, 李赛. 纳米体硅鳍形场效应晶体管单粒子瞬态中的源漏导通现象研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191896
    [4] 周旭聪, 石尚, 李飞, 孟庆田, 王兵兵. 利用双色激光场下域上电离谱鉴别H32+ 两种不同分子构型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200013
    [5] 杨建刚, 胡春波, 朱小飞, 李悦, 胡旭, 邓哲. 粉末颗粒气力加注特性实验研究. 物理学报, 2020, 69(4): 048102. doi: 10.7498/aps.69.20191273
    [6] 钟哲强, 张彬, 母杰, 王逍. 基于紧聚焦方式的阵列光束相干合成特性分析. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200034
    [7] 徐贤达, 赵磊, 孙伟峰. 石墨烯纳米网电导特性的能带机理第一原理. 物理学报, 2020, 69(4): 047101. doi: 10.7498/aps.69.20190657
    [8] 翁明, 谢少毅, 殷明, 曹猛. 介质材料二次电子发射特性对微波击穿的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200026
    [9] 王艳, 徐进良, 李文, 刘欢. 超临界Lennard-Jones流体结构特性分子动力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191591
    [10] 吴美梅, 张超, 张灿, 孙倩倩, 刘玫. 三维金字塔立体复合基底表面增强拉曼散射特性. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191636
    [11] 刘家合, 鲁佳哲, 雷俊杰, 高勋, 林景全. 气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响. 物理学报, 2020, 69(5): 057401. doi: 10.7498/aps.69.20191540
    [12] 李闯, 李伟伟, 蔡理, 谢丹, 刘保军, 向兰, 杨晓阔, 董丹娜, 刘嘉豪, 陈亚博. 基于银纳米线电极-rGO敏感材料的柔性NO2气体传感器. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191390
    [13] 梁琦, 王如志, 杨孟骐, 王长昊, 刘金伟. Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191923
    [14] 张雅男, 詹楠, 邓玲玲, 陈淑芬. 利用银纳米立方增强效率的多层溶液加工白光有机发光二极管. 物理学报, 2020, 69(4): 047801. doi: 10.7498/aps.69.20191526
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  524
  • PDF下载量:  354
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-18
  • 修回日期:  2014-11-16
  • 刊出日期:  2015-04-05

SiO2固态电解质中的质子特性对氧化物双电层薄膜晶体管性能的影响

  • 1. 上海理工大学能源与动力工程学院, 上海 200093;
  • 2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 宁波 315201
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11474293)、浙江省自然科学基金(批准号: LY14A040009)、 宁波市自然科学基金(批准号: 2014A610145)、上海理工大学国家项目(批准号: 14XPM06)和上海市自然科学基金(批准号: 13ZR1428200) 资助的课题.

摘要: 本文采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在室温条件下制备了具有双电层效应的二氧化硅(SiO2) 固体电解质薄膜, 并以此SiO2薄膜作为栅介质制备了氧化铟锌(IZO)双电层薄膜晶体管. 本文系统地研究了SiO2固体电解质中的质子特性对双电层薄膜晶体管性能的影响, 研究结果表明, 经过纯水浸泡的SiO2固体电解质薄膜可以诱导出较多的可迁移质子, 因此表现出较大的双电层电容. 由于SiO2固体电解质薄膜具有质子迁移特性, 晶体管的转移特性曲线呈现出逆时针方向的洄滞现象, 并且这一洄滞效应随着栅极电压扫描速率的增加而增大. 进一步对薄膜晶体管的偏压稳定性进行测试, 发现晶体管的阈值电压的变化遵循了拉升指数函数(stretched exponential function)关系.

English Abstract

参考文献 (17)

目录

    /

    返回文章
    返回