게시 및 게시 날짜 : 2004/11/08

코팅 방법을 사용하여 성공적으로 N- 타입 바카라 하는 법 박막 트랜지스터

Fullerene 유도체의 코팅 된 필름 N 형 바카라 하는 법 반도체의 최고 전자 이동성을 달성합니다

포인트

  • 바카라 하는 법 반도체에서, 바카라 하는 법 반도체 재료는 코팅 방법에 의해 제조 될 수있는 우수한 N 형 반도체 특성을 나타낸다
  • Fullerene (C60)은 N- 형 반도체 특성을 나타내는 바카라 하는 법 반도체 물질로서 초심전 진공에서 필름을 형성함으로써 비정질 실리콘과 유사한 전자 이동성을 달성했다 그러나 이러한 제조 방법은 해당 지역을 늘리기가 어려울뿐만 아니라 제조 공정이 비싸다는 것입니다
  • Fullerene 유도체 C60MC12는 N 형 바카라 하는 법 반도체 재료로서 새로 합성되었으며, 코팅 (스핀 코팅)에 의해 필름 형성 될 때에도 우수한 결정질 박막이 생성 될 수 있음을 발견했다
  • 8337_84112/vs의 전자 이동성이 달성되었습니다
  • 전자 ​​이동성이 우수한 N- 타입 바카라 하는 법 반도체는 이미 많은 결과를 얻었습니다
  • -타입 바카라 하는 법 반도체와 결합함으로써, 트랜지스터 및 메모리에 적용 할 때 전자 회로 설계의 자유를 증가시킬뿐만 아니라 인쇄 방법을 사용하여 바카라 하는 법농 장치의 실제 적용을 가속화합니다


요약

고급 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST"라고 불리는)는 광학 기술 연구 부서 (Watanabe Masanobu 회장),응용 프로그램 방법우수전자 ​​이동성바카라 하는 법농 박막 트랜지스터(바카라 하는 법 TFT :바카라 하는 법 박막 트랜지스터)가 성공적으로 생산되었습니다 이를 통해 트랜지스터가 비용과 넓은 면적이 낮을 수 있으며 플라스틱과 같은 유연한 기판을 인쇄하여 바카라 하는 법농 장치의 실제 적용을 가속화 할 것으로 예상됩니다

바카라 하는 법 TFT, 바카라 하는 법 전자 발광 장치 (바카라 하는 법 EL 장치), 태양 전지 등에서 실용적 일 것으로 예상됩니다바카라 하는 법 반도체물질로서, 펜타 센 및 전도성 중합체와 같은 많은 바카라 하는 법 반도체 재료는 우수한 구멍 이동성을 갖는 P- 타입 바카라 하는 법 반도체로 알려져 있지만, 바카라 하는 법 반도체 재료는 N- 유형 바카라 하는 법 반도체에서 우수한 전자 이동성을 나타내는 바카라 하는 법 반도체 재료를 나타내는 바카라 하는 법 반도체 재료는 모든 바카라 하는 법 화합물에 제한되어있다 Fullerenes 및 Ultra-High 진공 장치와 같은 대규모 장비는 단결정화 및 이들의 얇아 지려면 코팅 방법을 사용하여 제조하기가 어렵습니다

축구 공 모양의 구조로 알려진풀러렌 (C60)바카라 하는 법 반도체 물질 중에서 우수한 N 형 반도체 특성을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 초고속 진공 상태에서 필름 형성에 의해 비정질 실리콘과 유사한 전자 이동성을 달성했습니다 그러나 이러한 제조 방법은 지역을 늘리기가 어려울뿐만 아니라 제조 공정도 비싸고 생산 비용을 줄이고 넓은 지역을 수용 할 수있는 코팅 방법을 사용하여 제조 방법을 개발할 필요가 있습니다

이번에는 AIST가 Fullerene (C60)에 완전히 관여 할 것이라고 발표했습니다알킬 사슬를 소개함으로써, Fullerene 유도체 C60MC12 (C60 퓨즈 피 롤리 딘-Meta-C12 PHENYL) 새로 합성되어스핀 코트단순히 필름을 적용함으로써 Fullerene 헤드가 자체 응집하여 층 구조를 형성하고 좋은 결정 성 박막을 생성 할 수 있음이 밝혀졌습니다

바카라 하는 법 TFT는 바카라 하는 법 반도체 층에서 새로 합성 된 풀러렌 유도체 C60MC12를 사용하여 제조하고 성능을 평가하고 전자 이동성이 0067cm였다2/vs가 달성되었으며, 코팅 방법에 의해 제조 된 N 형 바카라 하는 법 반도체의 값이 가장 높았다

이 연구 및 개발 결과는 코팅 방법에 의해 생성 된 N 형 바카라 하는 법 반도체가 P- 타입 바카라 하는 법 반도체와 유사한 전자 이동성을 달성했으며, 이는 이미 많은 결과를 달성했으며, P- 타입 및 N- 타입 바카라 하는 법 반도체는 모두 하나입니다 이것은 또한 회로 설계의 자유 정도를 향상시키고 소규모 바카라 하는 법 전자 회로의 실제 적용을 가속화합니다 반면, 높은 전자 이동성을 나타내는 바카라 하는 법 반도체는 또한 태양 전지, 기억 등의 응용 분야에서 큰 파급 효과를 갖습니다



연구 배경과 역사

바카라 하는 법농 EL은 바카라 하는 법 반도체를 사용한 박막의 적용으로 주목을 끌고 있지만, 실질적으로 일본 제조업체는 휴대 전화 및 PDA (개인 휴대용 정보 터미널)와 같은 소규모 디스플레이에서 바카라 하는 법 EL 디스플레이를 상용화하고 있습니다 현재, 바카라 하는 법 TFT 및 태양 전지에 대한 적용을 포함하여 바카라 하는 법 반도체를 사용한 바카라 하는 법농 장치의 연구 및 개발은 실제 적용을 목표로 전 세계적으로 점점 더 인기를 얻고 있습니다

반도체,캐리어긍정적)의 전하가있는 "구멍"(구멍)은 전류 전송에 역할을합니다) 및 N 형 반도체 (음성 (음성)의 전하가있는 자유 전자가 전류를 전송하는 데 역할을하는 반도체가 있습니다 바카라 하는 법 반도체에서 우수한 구멍 이동성을 갖는 펜타 센 및 전도성 중합체에서는 P- 타입 바카라 하는 법 반도체로 알려져 있지만 N- 타입 바카라 하는 법 반도체에서 우수한 전자 이동성을 갖는 화합물은 단지 모든 플루오르화 프탈로시아닌, 전 염색성 펜, 풀 레렌 성으로 알려져있다 반도체는 전자 플루오르 화 프탈로시아닌, 모든 플루오르 화 펜타 센 및 풀러렌으로 만 알려져 있으며, 이는 분자 끝에 전자 철수 특성을 갖는 요소를 도입했습니다 이들 중에서, 축구 공 구조를 갖는 Fullerene (C60)은 간단한 구조에도 불구하고 N- 타입 바카라 하는 법 반도체 중에서 가장 좋은 전자 이동성을 갖는 것으로 알려져있다 실제로, Fullerene (C60)은 초고속 진공 상태에서 형성된 고품질 박막에서 비정질 실리콘과 유사한 우수한 전자 이동성을 달성한다는 것이 최근에 밝혀졌다1참조] 그러나, Fullerene (C60)의 이러한 결정질 박막의 생산은 저렴한 비용과 넓은 면적을 달성하기 위해 비싸고 제어하기 어려운 초고 진공 장치를 사용하기 때문에 코팅 방법을 사용하여 박막 제조 기술을 구축해야합니다 그러나, Fullerene (C60)은 바카라 하는 법 용매에 쉽게 용해되지 않기 때문에 코팅 (스핀 코팅)에 의해 고품질 박막을 제조하기가 어려웠습니다

다양한 바카라 하는 법 반도체의 이동성 다이어그램
그림 1 다양한 바카라 하는 법 반도체의 이동성 (P- 타입 : 구멍, N- 타입 : 전자)

그 동안에바카라 하는 법 박막 태양 전지, 스핀 코팅 방법에 의해 준비된 N- 타입 바카라 하는 법 반도체 ([6,6]-페닐 C61- 부티르산 메틸 에스테르 : PCBM)의 혼합 필름 및 P 형 바카라 하는 법 반도체의 가용성 전도성 중합체는 높은 광전성 전환 효율 (의사 태양 광의 에너지 전환 효율)을 나타냅니다 (의사 태양 광의 에너지 전환 효율)는 N- 타입 바카라 하는 법 반도체 용액 으로서의이 풀 메르 렌 유도체 유도체 솔루브에 관심을 끌고 있습니다

그러나, Fullerene 유도체 PCBM의 바카라 하는 법 TFT가 준비되고 이들의 특성이 평가되었을 때, 전자 이동성은 0023cm2나는/vs 만 얻었습니다 이는 Fullerene 유도체 PCBM이 자기 반응이없고 코팅 필름은 비정질 구조를 가지며 채널 (경로) 전하가 형성되지 않았기 때문입니다

연구 컨텐츠

AIST는 바카라 하는 법 용매에 용해 된 재료를 설계하고 스핀 코팅과 같은 코팅 방법을 통해 자체 집계 배열 구조를 나타냅니다 결과적으로, 12 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 사슬이 Fullerene (C60)에 도입되는 Fullerene 유도체 (C60 퓨즈 피 롤리 딘-메타-C12 PHENYL : C60MC12)를 합성함으로써, 풀러렌 헤드는 바카라 하는 법 용매에 용해되어자가 응집에 의해 정렬된다는 것이 발견되었다

이제, 새로 합성 된 풀러렌 유도체 C60MC12는 코팅 방법에 의해 N- 타입 바카라 하는 법 TFT (C60MC12- 바카라 하는 법체 TFT)를 제조하기 위해 바카라 하는 법 반도체 층으로 사용되었으며, 특성을 평가 하였다 기술적 인 세부 사항은 다음과 같습니다

(1) 제조 된 C60MC12- 바카라 하는 법체 TFT에는 소스 및 배수 전극이 바카라 하는 법형 박막에 배치되는 최상위 접촉 유형 구조가 있습니다 [그림 2] 풀러렌 유도체 C60MC12는 스핀 코팅에 의해 단열 층으로서 열 산화물 필름을 갖는 실리콘 웨이퍼상의 바카라 하는 법 반도체 층으로서 형성되었다 그 후, 금을 진공 장치로 옮기고 공급원 및 배수 전극으로 진공 증착 하였다 이 경우, 채널 길이 (소스/배수 간격)는 20 µm이고 채널 너비 (전극의 유효 거리)는 5 mm였다


C60MC12- 바카라 하는 법 TFT 및 Fullerene 유도체 C60MC12의 구조 다이어그램
그림 2 : C60MC12- 바카라 하는 법 TFT 및 Fullerene 유도체 C60MC12의 구조

(2) C60MC12- 바카라 하는 법 TFT는 필름 형성 직후에도 좋은 N 형 반도체 특성을 나타내지 만, 필름 형성 후 열처리에 의해 특성이 더욱 개선된다는 것이 밝혀졌다 [그림 참조 3]


C60MC12- 바카라 하는 법 TFT 특성
그림 3 C60MC12- 바카라 하는 법 TFT의 특성

(3) 우리는 이번에 생성 된 C60MC12- 바카라 하는 법 TFT의 트랜지스터 출력 특성과 참조 테스트를 위해 동일한 방법을 사용하여 생성 된 PCBM- 바카라 하는 법 TFT의 트랜지스터 출력 특성을 비교하고 C60MC12- 조직성 TFT의 전자 이동성을 계산했습니다2/vs 달성 [표114204_142382/vs보다 상당히 높았으며, 코팅 방법에 의해 제조 된 N 형 바카라 하는 법 반도체의 가장 높은 값이었습니다 또한, 전류는 스위칭 요소로서 특성을 나타내는 전류ON/OFF비율또한 16 x 105


 
전자 ​​이동성 (µ : cm2/vs)
ON/OFF비율
PCBM- 바카라 하는 법 TFT
0.023
7 × 104
C60MC12- 바카라 하는 법 TFT
0.067
16 × 105
표 1 C60MC12- 바카라 하는 법 TFT와 PCBM- 바카라 하는 법 TFT 간의 성능 비교

(4) C60MC12- 바카라 하는 법 TFT 및 PCBM- 바카라 하는 법 TFT의 트랜지스터 출력 특성의 차이를 명확히하기 위해 AFM을 사용하여 X- 선 회절에 의한 표면 형태 및 구조 평가를 수행 하였다 (Atomic Force Microscope) 결과적으로, Fullerene 유도체 PCBM은 열처리에 처한 후에도 비정질 필름을 갖는 것으로 밝혀졌다 한편, Fullerene 유도체 C60MC12는 적절하게 도입 된 알킬 사슬로 인해 자체 응집력이있는 좋은 결정 성 박막이며, Fullerene 헤드는 층으로 배열된다는 것이 밝혀졌습니다 [그림4참조]

(5) 따라서 전자 전달의 메커니즘은 Fullerene 유도체 C60MC12에서 결정 입자의 C60 부위가 규칙적이고 2 차원 방식으로 배열된다는 것입니다밴드 전도지배적이며, Fullerene 유도체 PCBM은 C60 부위의 무질서한 배열로 인해 호핑 전도 인 것으로 밝혀졌습니다 [그림4참조]


C60MC12- 바카라 하는 법 TFT 및 PCBM- 바카라 하는 법 TFT
그림 4 C60MC12- 바카라 하는 법체 TFT 및 PCBM- 바카라 하는 법 TFT의 분자 서열

미래 계획

앞으로, 우리는 Fullerene 유도체 박막의 결정도를 더욱 향상시키고 코팅 방법을 사용하여 N 형 바카라 하는 법 TFT의 특성을 향상시킬 계획입니다 또한, 이번에 P- 타입 바카라 하는 법 TFT와 동일한 기판에서 개발 된 N 형 바카라 하는 법 TFT를 제조함으로써, 바카라 하는 법 보완 MOS (CMOS) 회로를 만들 계획입니다

이 연구 및 개발 결과는 원소 재료 설계에 대한 지침을 제공하고 코팅 방법을 사용하여 바카라 하는 법 전자 장치를 생성하는 데 필수적인 N 형 바카라 하는 법 반도체 트랜지스터를 제조하는 과정을 제공하고, P- 타입 바카라 하는 법 반 전환기 (Polythiophenes)와 유사한 전자 이동성을 달성했습니다 코팅 방법에 의해 제조 될 수있는 P- 타입 및 N 형 바카라 하는 법 반도체 이것은 또한 회로 설계의 자유 정도를 향상시키고 가벼우면서도 작고 얇은 바카라 하는 법 전자 회로의 실제 적용을 가속화합니다 반면, 높은 전자 이동성을 나타내는 바카라 하는 법 반도체는 또한 태양 전지, 기억 등의 응용 분야에서 큰 파급 효과를 갖습니다



터미널 설명

◆ 응용 방법
용매에 용해 된 용액으로부터 물질을 적용하여 고체 기판에 부착하거나 박막을 형성하는 가공 기술[참조로 돌아 가기]
◆ 전자 이동성
전자가 고체에서 얼마나 쉽게 흐르는지를 나타내는 지표 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 하는 법농 박막 트랜지스터 (바카라 하는 법 TFT :바카라 하는 법 박막 트랜지스터
활성 층에 바카라 하는 법 반도체를 사용하는 박막 트랜지스터[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 하는 법 반도체
많은 화합물이 그림과 같이 π- 접합 시스템을 개발했습니다 (탄소의 단일 및 이중 결합이 교대로 배열됨)[참조로 돌아 가기]

바카라 하는 법 반도체 설명 다이어그램

◆ Fullerene (C60)
성간 재료 검색 연구에서 1985 년에 60 개의 탄소 원자가 발견 된 축구 공 모양의 구형 분자 이 구조는 1970 년 오사와 에이지 (Osawa Eiji)에 의해 예측되었다 독특한 구조 외에도 알칼리 금속과 알칼리성 지구 금속은 구형 분자 내부와 외부에 배치되며, 이는 초전도성과 같은 우수한 전자 특성을 나타낸다[참조로 돌아 가기]
◆ 알킬 사슬
메틸렌기 (-ch2-)로 구성된 탄화수소 사슬 그것은 반 데르 에어스 힘이라는 약한 상호 작용에 의해 인터체어가 집계되는 탄소 화합물의 기본 구조이다 그러나, 탄소 원자의 수가 증가하면, 그들은 패스너처럼 서로 밀접하게 막히므로 강한 구조를 초래합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 스핀 코트 방법
용액을 기판에 떨어 뜨리고 기판을 고속으로 회전시켜 용매를 제거하여 용매를 제거하고 박막을 형성하는 방법[참조로 돌아 가기]
◆ 경력
고체에서 전류를 운반하는 기본 입자 일반적으로 음성 전기가있는 전자는 캐리어이지만 반도체의 경우 전기가 양성인 입자 (구멍)는 전기를 운반하는 것처럼 보일 수 있습니다 전자 재료를 N- 타입이라고하고 후자의 재료를 p- 타입이라고한다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 하는 법 박막 태양 전지
바카라 하는 법 반도체 박막으로 구성된 태양 전지 재료와 장치 구조는 바카라 하는 법 EL과 많은 유사점을 가지고 있으며, 향후 실질적으로 사용될 것으로 예상됩니다[참조로 돌아 가기]
ON/OFF비율
박막 트랜지스터 (TFT)에서, 게이트 전압 (VG)의 변화에 ​​대한 응답으로 소스와 배수 사이의 전류 값의 변화량은 주어진 전압에서 VG = 0V에서 전류 값 (포화 전류)의 비율로 표현된다 스위칭에 TFT를 사용할 때,이 값이 크면 전류가 작은 전압이 변경되는 회로를 통해 흐르는 전류ON/OFF수행 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 밴드 전도 및 호핑 전도
고체 상태에서 캐리어 (전자 또는 구멍)의 이동 (전기) 동안 결정과 같은 원자와 분자가 깔끔하게 배열되는 시스템에서, 캐리어는 결정 격자 (밴드 전도)의 특정 방향으로 흐릅니다 반면에, 비정질 구조, 특히 바카라 하는 법 분자에서, 운반체는 각 개별 분자 주위를 점프처럼 이동합니다 (호핑 전도) 일반적으로, 캐리어 흐름성 (전류)은 전도 경로 및 단위 영역 당 캐리어의 수에 따라 달라지며 밴드 전도는 호핑 전도보다 우수합니다[참조로 돌아 가기]
◆ CMOS (보완 MOS (보완 금속 산화물 반도체))
한 유형의 트랜지스터 인 MOS 유형의 개선 된 버전 자유 전자와 구멍은 모두 충전을 운반하는 데 사용되기 때문에 MOS보다 높은 작동 속도와 전력 소비가 높아집니다 통합 회로에서 가장 일반적으로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

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