Дипольное покрытие компенсирует дефекты транзисторов на основе CNT

Исследователи из Техасского (UT Austin) и Северозападного университетов продемонстрировали новый метод улучшения надежности и производительности транзисторов и электронных схем на основе углеродных нанотрубок (CNT).

Этот полупроводящий материал уже давно считается одним из наиболее перспективных претендентов на место кремния в электронных устройствах. Обладая схожими характеристиками с тонкопленочными полевыми транзисторами из поликристаллического кремния, одностенные нанотрубки более удобны и дешевы в производстве, поскольку могут наноситься на схемы в виде жидких чернил печатным способом, а уникальные механические свойства CNT делают возможным создание на их основе гибкой и носимой электроники.

В статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters, ученые рассматривают воздействие на транзисторы из одностенных CNT и цепи кольцевого генератора покрытия из фторсодержащего полимера PVDF-TrFE (поливиниледендифторид-тетрафторэтилен).

Они установили, что такое покрытие существенно улучшает функционирование этих устройств. Так, нанесение фторопластовой пленки на схему кольцевого генератора привело к увеличению частоты и амплитуды колебаний, соответственно, на 42% и 250%.

Открытый эффект ученые приписывают полярной природе фторопластов. В процессе отжига (трехминутного выдерживания покрытия при температуре 140 ºC), диполи молекул PVDF-TrFE приобретают устойчивую ориентацию, которая компенсирует негативное влияние заряженных примесей в полевых транзисторах на CNT, облегчая движение носителей заряда в полупроводнике и улучшая производительность на уровне устройств и схем.

По словам профессора UT Austin Ананда Додабалапура (Ananth Dodabalapur), применение слоев фторопластов способно послужить важным стимулом для внедрения одностенных нанотрубок в печатную электронику и гибкие дисплейные приложения.