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采用氧化铼缓冲层的6,13-双(三异丙基硅乙炔基)并五苯场效应晶体管中增强的电荷注入

DOI：10.1088/1361-6641/aaff37 期刊：Semiconductor Science and Technology 出版年份：2019 更新时间：2025-09-22 21:16:17
摘要： 我们引入过渡金属氧化物三氧化铼（ReO3）作为6,13-双(三异丙基硅乙炔基)并五苯（TIPS-并五苯）场效应晶体管（FET）的电荷注入缓冲层。通过插入ReO3层，银源电极与TIPS-并五苯层之间的大能量势垒显著降低。原始TIPS-并五苯FET因155 kΩ·cm的高接触电阻（RC）表现出0.25 cm2V?1s?1的低空穴迁移率（μh）和-25 V的高阈值电压（VTH），而采用ReO3的TIPS-并五苯FET将RC降至28 kΩ·cm。由此使μh提升两倍（约0.46 cm2V?1s?1），并将VTH降至近0 V。除电学性能改善外，含ReO3的TIPS-并五苯在栅极电压偏置应力条件下展现出更稳定的工作特性——无ReO3的TIPS-并五苯FET在正负偏压下出现的VTH漂移和μh退化现象，在含ReO3的器件中均得到有效抑制。
作者： Eul-Yong Shin，Jae-Hyun Lee，Yoonseuk Choi，Min-Hoi Kim
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究三氧化铼（ReO3）作为TIPS-并五苯场效应晶体管中的电荷注入缓冲层，以增强电荷注入、降低接触电阻、提高空穴迁移率和阈值电压，并提升偏置应力下的工作稳定性。

研究成果

引入ReO3缓冲层可显著降低TIPS-并五苯场效应晶体管的接触电阻，从而提高空穴迁移率（最高达0.46 cm2/Vs）、降低阈值电压（约0 V），并增强栅极偏压应力下的工作稳定性。这为基于有机场效应晶体管的电路实现高频操作提供了科学技术途径。

研究不足

该研究指出存在最低接触电阻与最高迁移率不匹配的差异，可能是由于TIPS-并五苯器件间存在较大的性能波动，表明需要进一步研究来解决这一问题。此外，ReO3对湿气和氧气敏感，需在氮气环境中封装，这可能限制其实际应用。

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