世界で最も薄く、最も柔軟で、最も透明なトランジスタ

数日前、 超薄型フレキシブルトランジスタの作成に関するレポートがNano Letters誌に掲載されました。 10原子層の厚さのおかげで、このトランジスタは可視範囲全体でほぼ透明です。 トランジスタに最新の2D材料を使用すると、アモルファスシリコンをベースにした従来のTFTトランジスタよりも数桁高い電荷キャリアの移動度が保証されます。









この技術により、通常のシリコンウェーハでもPETなどのポリマーでも、さまざまな基板上のトランジスタの製造にほぼ同一のプロセスを使用できます。 グラフェン単層が電極として使用されます。 六方晶窒化ホウ素(BN)の3〜4単層が誘電体層であり、セレン化タングステンWSe 2の二重層が半導体チャネルの役割を果たします。 トランジスタデバイスを次の図に示します。







ここで、(a)は走査型電子顕微鏡の一般的な図です(この画像の色は人工的なものです)(b)3Dモデルと(c)トランジスタの断面(回路)です。



製造の最初の段階で、WSe 2フレークは機械的剥離(粘着テープ法)によって分離されます。 グラフェン単層は、化学蒸着(CVD)によって作成され、基板と窒化ホウ素のいくつかの層に転写されます。 基板上に必要なパターンを作成するために、光リソグラフィと反応性イオンエッチングが使用されます。 製造プロセスは、記事の追加資料で詳細に説明されており、ジャーナルのウェブサイトから自由にダウンロードできます。



完成したトランジスタは優れた電気的特性を示します-電荷キャリアの測定された移動度は45 cm 2 /(V s)であり、従来のTFTトランジスタのパラメータの約100倍です。





(a)PET基板上のトランジスタ(be)電気的特性;(f)可視透過スペクトル。

優れた電気特性に加えて、トランジスタは88%の透明性を示します。 最大2%の機械的変形で電気的特性を保持します。 これはすべて、特に大面積にわたるグラフェンの製造における最新の成果を考慮すると、フレキシブルエレクトロニクスでの使用に適した候補となります。



残念ながら、元の記事へのアクセスは有料ですが、追加の資料は無料で入手できます



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