N型印刷碳纳米管薄膜晶体管极性可控制备及其电性能研究

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• 英文论文题名：Preparation and Electrical Properties of N-type Printed SWCNT TFTs
• 论文作者：许启启 ; 赵建文 ; 张祥 ; 徐文亚 ; 窦军彦 ; 崔铮
• 英文论文作者：Qiqi Xu ; Jianwen Zhao ; Xiang Zhang ; Wenya Xu ; Junyan Dou ; Zheng Cui ; Printable Electronics Research Centre ; Suzhou Institute of Nanotech and nano-bionics ; Chinese Academy of Sciences
• 年：2016
• 作者机构：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所;
• 论文关键词：碳纳米管薄膜晶体管 ; 乙酰丙酮锆墨水 ; 极性转化 ; 印刷CMOS反相器
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十一分会：纳米材料与器件
• 语种：中文
• 分类号：TN321.5;TB383.1
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第四十一分会 ; 纳米材料与器件
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：208k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

由于半导体碳纳米管具有优越的电学、力学性能,同时物理、化学性质稳定、容易溶液化以及后处理温度低等特点,半导体碳纳米管被认为是构建印刷薄膜晶体管最理想的半导体材料之一~[1,2]。碳纳米管的电子和空穴迁移率都非常高,理论上通过合适的后处理技术可以得到性能优越的p型和n型薄膜晶体管器件。但由于碳纳米管容易吸附空气中的水、氧等物质,碳纳米管薄膜晶体管往往表现为p型特性。因而n型碳纳米管薄膜晶体管的构建和相关应用研究相比于p型碳纳米管薄膜晶体管严重滞后。本文采用聚合物分离的高纯半导体碳纳米管做为有源层,在玻璃基体上构建出开关比和迁移率高、回滞小和工作电压低的p型碳纳米管器件,在此基础上通过气溶胶喷墨打印技术选择性打印乙酰丙酮锆墨水,得到性能优异的n型碳纳米管器件和CMOS反相器。n型器件的有效迁移率和开关比分别可以达到26 cm~2V~(-1)s~(-1)和10~6。另外,在V_(dd)为1.25V时,CMOS反相器电压增益达18。
In this work, we developed a valid method for fabricating high-performance printed n-type SWCNT TFTs on glass substrate using Zr(acac)4 solutions as the polarity conversion inks. The effective mobility and on/off ratio of printed n-type TFTs can be up to 26 cm~2V~(-1)s~(-1) and 10~6, respectively. Furthermore, printed CMOS inverters were also demonstrated, and the voltage gains of printed CMOS inverters can reach 18 at V_(dd) of 1.25 V.

引文

[1]Zhang,X.;Zhao,J.W.;Xu,W.W.;Dou,J.Y.;Cui,Z.Small.2016,small.201600452,Accepted.
    [2]Xu,W.Y.Dou,J.Y.;Zhao,J.W.;Zhang,X.;Cui,Z.Nanoscale.2016,8:4588.