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高性能无磁滞钙钛矿晶体管

2022-05-31    阅读量:30091    新闻来源:互联网     |  投稿

机器人吸尘器经常会碰到不太高的门门槛。电流流过的晶体管中也存在类似的阈值电压。只要电压超过阈值电压,晶体管的输出阻抗就会急剧降低,电流很容易流动,从而改善其性能。

最近,由Yong Young Noh教授和博士候选人朱慧慧(Huihui Zhu)和刘敖(Au Liu)(化学工程系)领导的POSTECH研究团队与三星显示器(Samsung Display)合作,开发了一种阈值电压为0 V的p沟道钙钛矿薄膜晶体管(TFT)。

尽管金属卤化物钙钛矿在各种光电器件中得到发展,但由于离子迁移和大的有机间隔隔离,采用最先进钙钛矿通道的高性能晶体管的进展受到限制

在这项研究中,研究团队通过混合卤化物阴离子(碘溴氯)来构建甲基铵锡碘(MASnI3)半导体层,以提高晶体管的稳定性。使用该半导体层制作的器件显示出高性能和良好的稳定性,无滞后现象。

在实验中,TFT实现了20cm2V-1s-1的高空穴迁移率和1000万的开/关电流比,也达到了0 V的阈值电压。阈值电压为0 V的P沟道钙钛矿晶体管是世界上第一个这样的情况。通过将这种材料制成溶液,研究人员还可以印刷晶体管,降低其制造成本。

通过这项研究,研究团队证明,导致钙钛矿TFT性能下降的滞后的主要原因是少数载流子陷阱,而不是离子迁移。通过降低阈值电压,电子和空穴的运动不会受到干扰,从而使电流平稳流动。

此外,研究团队成功地将钙钛矿TFT与商业化的n沟道6铟镓氧化锌(IGZO)TFT集成在一块芯片上,通过电路印刷方法构建高增益互补逆变器。

这项研究作为一种适用于开发OLED显示驱动电路、垂直堆叠器件的P通道晶体管以及用于AI计算的神经形态计算的技术,正在引起学术界的关注。

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