制造薄膜晶体管的半导体

制造薄膜晶体管的半导体

东固大学的科学家们发现了一种方法,即在室温下使用大量可用且环保的碘化铜半导体来制造印刷的P通道薄膜晶体管。它们的节能、经济的制作方法为开发低成本、新颖的光电器件铺平了道路。

晶体管是我们每天使用的大多数电子器件的基本组成部分,为薄膜晶体管(TFI)制造新型半导体材料的研究已经进行了几十年。每当发现新的晶体管或新的制造方法,许多以前不可能实现的应用就变得可行,例如超高清晰度透明显示器和柔性电子器件。如今,制造P沟道晶体管对P型透明半导体(由于称为“孔”的电荷载流子的移动而导电)有着巨大的需求,但与N型晶体管相比,它们的使用受到化学不稳定性和电性能差的限制。

为了克服这些局限性,东固大学的一个研究小组,由Yong Young Noh教授领导,致力于开发一种p型透明半导体,用于TFT,使用像铜(I)碘化物(CUI)这样的金属卤化物,而不是金属氧化物。“崔的自然丰富、环保的构成元素使其更适合于大规模印刷透明电子产品。更重要的是,与其他p型氧化物半导体相比,Cui具有更高的空穴迁移率,”Noh教授解释说。

然而,CUI几乎没有被用作TFT的半导体,因为它的空穴浓度太高,导致不可控制的导电性(晶体管通常在高速时容易打开和关闭,也就是说,它们可以从导电状态切换到非导电状态)。此外,制造薄膜的标准溶液处理通常需要一种称为“退火”的热处理,这是一种能源和时间消耗。

研究人员发现,通过使CuI基薄膜更薄,从而降低其导电性是可能的,因此适用于制造具有当前许多应用需求的性能的TFT。此外,这些CUI薄膜完全不需要退火,可以在室温下加工。这节省了能源,使它们更具成本效益。

制造薄膜晶体管的半导体团队测试了多种加工条件,并制作了各种不同的TFT,以确定增强器件性能的来源,并演示了CUI作为薄膜p型半导体的潜在用途。Noh教授总结道:“我们相信,这项工作为各种光电器件的室温、低成本印刷透明P型晶体管打开了大门。”

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