碳纳米管薄膜晶体管中的接触电阻效应

夏继业 董国栋 田博元 严秋平 韩杰 邱松 李清文 梁学磊 彭练矛

引用本文: 夏继业, 董国栋, 田博元, 严秋平, 韩杰, 邱松, 李清文, 梁学磊, 彭练矛. 碳纳米管薄膜晶体管中的接触电阻效应[J]. 物理化学学报, 2016, 32(4): 1029-1035. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601292 shu
Citation:  XIA Ji-Ye, DONG Guo-Dong, TIAN Bo-Yuan, YAN Qiu-Ping, HAN Jie, QIU Song, LI Qing-Wen, LIANG Xue-Lei, PENG Lian-Mao. Contact Resistance Effects in Carbon Nanotube Thin Film Transistors[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(4): 1029-1035. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601292 shu

碳纳米管薄膜晶体管中的接触电阻效应

    通讯作者: 梁学磊
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(61321001) (61321001)

    北京市科学技术委员会(Z141100003814006) (Z141100003814006)

    教育部(113003A)资助项目 (113003A)

摘要: 利用不同功函数的金属作为接触电极,研究了网络状碳纳米管薄膜晶体管(CNT-TFT)的接触电阻效应。研究表明金属Pd与碳纳米管薄膜形成良好的欧姆接触,Au则形成近欧姆接触,这两种接触的器件的开态电流和迁移率较高。Ti 和Al 都与碳纳米管薄膜形成肖特基接触,且Al 接触比Ti 接触的势垒更高,接触电阻也更大,相应器件的开态电流和迁移率都较低。该结果表明对于CNT-TFT仍然可以通过接触来调控器件的性能,这对CNT-TFT的实用化进程具有重要的促进作用。

English

    1. [1]

      (1) Che, Y.; Chen, H.; Gui, H.; Liu, J.; Liu, B.; Zhou, C. Semicond. Sci. Tech. 2014, 29 (7), 073001. doi: 10.1088/0268-1242/29/7/073001(1) Che, Y.; Chen, H.; Gui, H.; Liu, J.; Liu, B.; Zhou, C. Semicond. Sci. Tech. 2014, 29 (7), 073001. doi: 10.1088/0268-1242/29/7/073001

    2. [2]

      (2) Wang, C.; Zhang, J.; Ryu, K.; Badmaey, A.; De Arco, L.G.; Zhou, C. Nano Lett. 2009, 9 (12), 4285. doi: 10.1021/nl902522f(2) Wang, C.; Zhang, J.; Ryu, K.; Badmaey, A.; De Arco, L.G.; Zhou, C. Nano Lett. 2009, 9 (12), 4285. doi: 10.1021/nl902522f

    3. [3]

      (3) Zhang, J.; Fu, Y.;Wang, C.; Chen, P.; Liu, Z.;Wei, W.;Wu, C.; Thompson, M.; Zhou, C. Nano Lett. 2011, 11 (11), 4852. doi: 10.1021/nl202695v(3) Zhang, J.; Fu, Y.;Wang, C.; Chen, P.; Liu, Z.;Wei, W.;Wu, C.; Thompson, M.; Zhou, C. Nano Lett. 2011, 11 (11), 4852. doi: 10.1021/nl202695v

    4. [4]

      (4) Park, S.; Vosguerichian, M.; Bao, Z. Nanoscale 2013, 5 (5), 1727. doi: 10.1039/C3NR33560G(4) Park, S.; Vosguerichian, M.; Bao, Z. Nanoscale 2013, 5 (5), 1727. doi: 10.1039/C3NR33560G

    5. [5]

      (5) Alam, M.; Pimparkar, N.; Kumar, S.; Murthy, J. MRS Bull. 2006, 31 (6), 466. doi : 10.1557/mrs2006.120.(5) Alam, M.; Pimparkar, N.; Kumar, S.; Murthy, J. MRS Bull. 2006, 31 (6), 466. doi : 10.1557/mrs2006.120.

    6. [6]

      (6) Hersam, M. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (7), 387. doi: 10.1038/nnano.2008.135(6) Hersam, M. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (7), 387. doi: 10.1038/nnano.2008.135

    7. [7]

      (7) Arnold, M.; Green, A.; Hulvat, J.; Stupp, S.; Hersam, M. Nat. Nanotechnol. 2006, 1 (1), 60. doi: 10.1038/nnano.2006.52(7) Arnold, M.; Green, A.; Hulvat, J.; Stupp, S.; Hersam, M. Nat. Nanotechnol. 2006, 1 (1), 60. doi: 10.1038/nnano.2006.52

    8. [8]

      (8) Tu, X.; Manohar, S.; Jagota, A.; Zheng, M. Nature 2009, 460 (7252), 250. doi: 10.1038/nature08116(8) Tu, X.; Manohar, S.; Jagota, A.; Zheng, M. Nature 2009, 460 (7252), 250. doi: 10.1038/nature08116

    9. [9]

      (9) Kim, K.; Yoon, S.; Choi, J.; Lee, J.; Kim, B.; Kim, J.; Lee, J.; Paik, U.; Park, M.; Yang, C.; An, K.; Chung, Y.; Lee, Y. Adv. Funct. Mater. 2007, 17 (11), 1775. doi: 10.1002/adfm.200600915(9) Kim, K.; Yoon, S.; Choi, J.; Lee, J.; Kim, B.; Kim, J.; Lee, J.; Paik, U.; Park, M.; Yang, C.; An, K.; Chung, Y.; Lee, Y. Adv. Funct. Mater. 2007, 17 (11), 1775. doi: 10.1002/adfm.200600915

    10. [10]

      (10) Gomulya, W.; Costanzo, G.; Carbalho, E.; Bisri, S.; Derenskyi, V.; Fritsch, M.; Frohlich, N.; Allard, S.; Gordiichuk, P.; Herrmann, A.; Marrink, S.; Santos, M.; Scherf, U.; Loi, M. Adv. Mater. 2013, 25 (21), 2948. doi: 10.1002/adma.201300267(10) Gomulya, W.; Costanzo, G.; Carbalho, E.; Bisri, S.; Derenskyi, V.; Fritsch, M.; Frohlich, N.; Allard, S.; Gordiichuk, P.; Herrmann, A.; Marrink, S.; Santos, M.; Scherf, U.; Loi, M. Adv. Mater. 2013, 25 (21), 2948. doi: 10.1002/adma.201300267

    11. [11]

      (11) Wang, H.; Mei, J.; Liu, P.; Schmidt, K.; Jimenez-oses, G.; Osuna, A.; Fang, L.; Tassone, C.; Zoombelt, A.; Sokolov, A.; Houk, K.; Toney, M.; Bao, Z. ACS Nano 2013, 7 (3), 2659. doi: 10.1021/nn4000435(11) Wang, H.; Mei, J.; Liu, P.; Schmidt, K.; Jimenez-oses, G.; Osuna, A.; Fang, L.; Tassone, C.; Zoombelt, A.; Sokolov, A.; Houk, K.; Toney, M.; Bao, Z. ACS Nano 2013, 7 (3), 2659. doi: 10.1021/nn4000435

    12. [12]

      (12) Liu, H.; Nishide, D.; Tanaka, T.; Kataura, H. Nat. Commun. 2011, 2, 309. doi: 10.1038/ncomms1313(12) Liu, H.; Nishide, D.; Tanaka, T.; Kataura, H. Nat. Commun. 2011, 2, 309. doi: 10.1038/ncomms1313

    13. [13]

      (13) Liang, S.; Zhao, Y.; Adronov, A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136 (3), 970. doi: 10.1021/ja409918n(13) Liang, S.; Zhao, Y.; Adronov, A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136 (3), 970. doi: 10.1021/ja409918n

    14. [14]

      (14) Wang, C.; Zhang, J.; Zhou, C. ACS Nano 2010, 4 (12), 7123. doi: 10.1021/nn1021378(14) Wang, C.; Zhang, J.; Zhou, C. ACS Nano 2010, 4 (12), 7123. doi: 10.1021/nn1021378

    15. [15]

      (15) Chen, P.; Fu, Y.; Aminirad, R.;Wang, C.; Zhang, J.;Wang, K.; Galatsis, K.; Zhou, C. Nano Lett. 2011, 11 (12), 5301. doi: 10.1021/nl202765b(15) Chen, P.; Fu, Y.; Aminirad, R.;Wang, C.; Zhang, J.;Wang, K.; Galatsis, K.; Zhou, C. Nano Lett. 2011, 11 (12), 5301. doi: 10.1021/nl202765b

    16. [16]

      (16) Liu, B.;Wang, C.; Liu, J.; Che, Y.; Zhou, C. Nanoscale 2013, 5 (20), 9483. doi: 10.1039/C3NR02595K(16) Liu, B.;Wang, C.; Liu, J.; Che, Y.; Zhou, C. Nanoscale 2013, 5 (20), 9483. doi: 10.1039/C3NR02595K

    17. [17]

      (17) Cao, X.; Chen, H.; Gu, X.; Liu, B.;Wang, W.; Cao, Y.;Wu, F.; Zhou, C. ACS Nano 2014, 8 (12), 12769. doi: 10.1021/nn505979j(17) Cao, X.; Chen, H.; Gu, X.; Liu, B.;Wang, W.; Cao, Y.;Wu, F.; Zhou, C. ACS Nano 2014, 8 (12), 12769. doi: 10.1021/nn505979j

    18. [18]

      (18) Wang, C.; Chien, J.; Takei, K.; Takahashi, T.; Nah, J.; Niknejad, A.; Javey, A. Nano Lett. 2012, 12 (3), 1527. doi: 10.1021/nl2043375(18) Wang, C.; Chien, J.; Takei, K.; Takahashi, T.; Nah, J.; Niknejad, A.; Javey, A. Nano Lett. 2012, 12 (3), 1527. doi: 10.1021/nl2043375

    19. [19]

      (19) Wang, C.; Takei, K.; Takahashi, T.; Javey, A. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2592. doi: 10.1039/C2CS35325C(19) Wang, C.; Takei, K.; Takahashi, T.; Javey, A. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2592. doi: 10.1039/C2CS35325C

    20. [20]

      (20) Zou, H. L.; Yang, Y. L.;Wu, B.; Qing, Q.W.; Li, Q.; Zhang, J.; Liu, Z. F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2002, 18 (5), 409. [邹红玲, 杨延莲, 武斌, 卿泉, 李清文, 张锦, 刘忠范. 物理化学学报, 2002, 18 (5), 409.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20020506(20) Zou, H. L.; Yang, Y. L.;Wu, B.; Qing, Q.W.; Li, Q.; Zhang, J.; Liu, Z. F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2002, 18 (5), 409. [邹红玲, 杨延莲, 武斌, 卿泉, 李清文, 张锦, 刘忠范. 物理化学学报, 2002, 18 (5), 409.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20020506

    21. [21]

      (21) Tewari, A.; Gandla, S.; Rininti, A.; Karuppasam, K.; Bohm, S.; Bhattacharyya, A.; McNeill, C.; Gupta, D. Appl. Phys. Lett. 2015, 107 (10), 103302. doi: 10.1063/1.4930305(21) Tewari, A.; Gandla, S.; Rininti, A.; Karuppasam, K.; Bohm, S.; Bhattacharyya, A.; McNeill, C.; Gupta, D. Appl. Phys. Lett. 2015, 107 (10), 103302. doi: 10.1063/1.4930305

    22. [22]

      (22) Bae, S.; Oh, S.; Park, L.; Choi, S.; Moon, K. J. Korean Phys. Soc. 2002, 41 (6), 1063. doi: 10.3938.jkps.41.1063(22) Bae, S.; Oh, S.; Park, L.; Choi, S.; Moon, K. J. Korean Phys. Soc. 2002, 41 (6), 1063. doi: 10.3938.jkps.41.1063

    23. [23]

      (23) Choi, S.; Bennett, P.; Lee, D.; Bokor, J. Nano Research 2015, 8 (4), 1320. doi: 10.1007/s12274-014-0623-8(23) Choi, S.; Bennett, P.; Lee, D.; Bokor, J. Nano Research 2015, 8 (4), 1320. doi: 10.1007/s12274-014-0623-8

    24. [24]

      (24) Ha, T.; Chen, K.; Chuang, S.; Yu, K.; Kiriya, D.; Javey, A. Nano Lett. 2015, 15, 392. doi: 10.1021/nl5037098(24) Ha, T.; Chen, K.; Chuang, S.; Yu, K.; Kiriya, D.; Javey, A. Nano Lett. 2015, 15, 392. doi: 10.1021/nl5037098

    25. [25]

      (25) Javey, A.; Guo, J.;Wang, Q.; Lundstrom, M.; Dai, H. Nature 2003, 424 (6949), 654. doi: 10.1038/nature01797(25) Javey, A.; Guo, J.;Wang, Q.; Lundstrom, M.; Dai, H. Nature 2003, 424 (6949), 654. doi: 10.1038/nature01797

    26. [26]

      (26) Zhang, Z.; Liang, X.;Wang, S.; Yao, K.; Hu, Y.; Zhu, Y.; Chen, Q.; ZhouW.; Li, Y.; Yao, Y.; Zhang, J.; Peng, L. Nano Lett. 2007, 7 (12), 3603. doi: 10.1021/nl0717107(26) Zhang, Z.; Liang, X.;Wang, S.; Yao, K.; Hu, Y.; Zhu, Y.; Chen, Q.; ZhouW.; Li, Y.; Yao, Y.; Zhang, J.; Peng, L. Nano Lett. 2007, 7 (12), 3603. doi: 10.1021/nl0717107

    27. [27]

      (27) Chen, Z.; Appenzeller, J.; Knoch, J.; Lin, Y.; Avouris, P. Nano Lett. 2005, 5 (7), 1497. doi: 10.1021/nl0508624(27) Chen, Z.; Appenzeller, J.; Knoch, J.; Lin, Y.; Avouris, P. Nano Lett. 2005, 5 (7), 1497. doi: 10.1021/nl0508624

    28. [28]

      (28) Heinze, S.; Tersoff, J.; Martel, R.; Derycke, V.; Appenzeller, J.; Avouris, P. Phys. Rev. Lett. 2002, 89 (10), 106801. doi: 10.1103/PhysRevLett.89.106801(28) Heinze, S.; Tersoff, J.; Martel, R.; Derycke, V.; Appenzeller, J.; Avouris, P. Phys. Rev. Lett. 2002, 89 (10), 106801. doi: 10.1103/PhysRevLett.89.106801

    29. [29]

      (29) Neamen, D. Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles, 3rd ed.; Tsinghua University, Beijing, 2003.(29) Neamen, D. Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles, 3rd ed.; Tsinghua University, Beijing, 2003.

    30. [30]

      (30) Cao, Q.; Xia, M.; Kocabas, C.; Shim, M.; Rogers, J.; Rotkin, S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90 (2), 023516. doi: 10.1063/1.2431465(30) Cao, Q.; Xia, M.; Kocabas, C.; Shim, M.; Rogers, J.; Rotkin, S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90 (2), 023516. doi: 10.1063/1.2431465

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  591
  • HTML全文浏览量:  130
文章相关
  • 发布日期:  2016-01-29
  • 收稿日期:  2015-12-11
  • 网络出版日期:  2016-01-29
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章