نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسنده

دانشکدة فنی و حرفه‌ای امام محمد باقر(ع)، دانشگاه فنی و حرفه‌ای مازندران، ساری‏

چکیده

در ترانزیستورهای اثر میدانی ضخامت گیت دی‌الکتریک اکسید سیلیکون 1 تا 2 نانومتر است. بنابراین کاهش ضخامت گیت به 1 نانومتر برای تولیدات آتی، سبب افزایش جریان تونلی و نشتی می‌شود. یکی از گزینه‌های مطلوب به عنوان گیت دی‌الکتریک،  نانو کامپوزیت‌های هیبریدی هستند که ثابت دی الکتریک بالا و گاف نواری پهنی داشته و در تماس با زیرلایه یا بستر سیلیکونی تعادل حرارتی دارند. در کار حاضر، نمونه‌های هیبریدیNiO/PVC با غلظت‌های مختلف مادة آلی را به عنوان یک مادة ‌دی‌‌الکتریک مناسب به روش سل ژل سنتز کرده و تلاش کردیم به کمک تکنیک تجربی تحلیل حرارتی و مشتق آن، کاهش وزن نمونه‌ها را در مقابل حرارت بررسی کنیم. برای اندازه‌گیری تحرک‌پذیری، ثابت دی‌الکتریک و رسانندگی نمونه‌های مزبور در دماهای بازپخت مختلف با دستگاه A132GPS، از محاسبة انرژی فعال‌سازی در نمودار لگاریتمی رسانندگی برحسب عکس دما استفاده کردیم. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که نمونة ‌NiO/PVC:2 به جهت دارا بودن ثابت دی‌الکتریک بالاتر جریان نشتی کمتری دارد. رفتار همة ‌نمونه‌ها نسبت به افزایش دما تا دماهای 400 کلوین تقریباً یکسان است. تفاوت میان نمونه‌ها در دماهای بالاتر بروز می‌کند، به صورتی که  نمونة NiO/PVC:2  در دماهای بالای 400 کلوین تحرک‌پذیری بالاتری دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of annealing temperature on the characterization and electrical characteristics of NiO/PVC gate dielectric ‎

نویسنده [English]

  • A Hayati

‎‎Department of science, faculty of Imam Mohammad Bagher, Mazandaran branch, Technical and vocational ‎university (TVU), Sari, Iran

چکیده [English]

The thickness of silicon oxide gate dielectric for field effect transistors is 1 to 2 nm. Therefore, reducing the thickness of gate to 1 nm for future products will increase the tunelling and leakage currents. The hybrid nano composites are good candidates as dielectric gates with high dielectric constant, wide band gap, and in thermal equilibrium in contact with silicon substrate. In the present work, we synthesized NiO/PVC hybrids as suitable dielectric materials by sol-gel method and tried to test the loss weight of samples against heat by using the thermogravimetric analysis (TGA) and its derivative. To measure the mobility, dielectric constant and conductivity of the samples at different annealing temperatures, we used A132GPS to calculate the activation energy in the logarithmic diagram in terms of temperature inverse. Results show that NiO/PVC:2 has less leakage current due to higher dielectric constant. The behavior of these samples is roughly the same rise up to 400 K. Differences between samples occur at higher temperatures so that the NiO/PVC:2 sample has a higher mobility at temperatures above 400 K.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MOSFET nanotransistors
  • gate dielectric
  • NiO:PVC hybrid nanocomposite and sol gel method
1. H Klauk, et al., J. Appl. Phys. 92(2002) 5259.
2. PK Roy and IC Kizilyalli, Appl. Phys. Lett. 72(1998) 2835.
3. M. Shtein, J. Mapel, J.B. Benziger, and S.R. Forrest, Appl. Phys. Lett.81)2002(268.
4. Y C Yeo, et al., Appl. Phys. Lett. 81(2002) 2091.
5. A Hayati, and A Bahari, J Nanostruct4(2014)
6.PD Ye, et al., Appl. Phys. Lett86(2005) 063501.
7.S Nakayama, and M Sakamoto, J EUR CERAM SOC18(1998) 1413.
8. TB Singh, et al., Adv. Mater.17(2005) 2315.
9. S Liu, et al., Adv. Mater. 21(2009) 1217.