Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wydajne tranzystory perowskitowe bez histerezy

ghost666 27 May 2022 10:02 456 0
Helukabel
  • Wydajne tranzystory perowskitowe bez histerezy
    Parametry elektryczne cienkowarstwowych
    tranzystorów perowskitowych na bazie
    MASnI3 użytych w badaniach.
    (a) Struktura TFT zastosowana w tej pracy;
    (b) Parametry TFT zgodnie z inżynierią
    anionów halogenkowych;
    (c) Histereza. Średnia z 10 tranzystorów;
    (d) Ruchliwość dziur.
    Myśląc (i pisząc na forum) o perowskitach na ogół mamy do czynienia z ogniwami fotowoltaicznymi. Okazuje się jednak, że spośród tej rodziny materiałów można również wyselekcjonować takie, które mają obiecujące parametry do zastosowania jako budulec do produkcji tranzystorów. Niedawno zespół badawczy POSTECH kierowany przez prof. Yong-Young Noh wspólnie ze swoimi doktorantami Huihui Zhu i Ao Liu, a także we współpracy z Samsung Display opracował perowskitowy tranzystor cienkowarstwowy (TFT) z kanałem typu P o zerowym napięciu progowym. Brak tego ostatniego jest niezwykle istotny. Odkurzacze robotyczne często potykają się o progi w drzwiach, nawet takie, które nie są szczególnie wysokie. Podobnie jest z napięciem tego typu — na ogół istnieje ono w tranzystorze, przez który przepływa prąd, nawet jeżeli jest bardzo małe. Dopóki napięcie przekracza te progowe, impedancja wyjściowa tranzystora jest niska, a prąd płynie swobodnie, poprawiając jego wydajność. Wraz ze zmniejszaniem się napięć zasilania mechanizmów cyfrowych, te w systemach elektronicznych coraz bardziej zbliżają się do tego progu.

    Pomimo rozwoju perowskitów metalohalogenkowych w różnorodnej optoelektronice, postęp w zakresie wysokowydajnych tranzystorów polowych wykorzystujących powyższe do konstrukcji kanałów był ograniczony ze względu na migrację jonów i dużą izolację organicznych elementów. W ramach swoich badań zespół naukowców skonstruował warstwę półprzewodnika metyloamonowo-cyno-jodowego (MASnI3) poprzez zmieszanie anionów halogenkowych (jod-brom-chlor) w celu zwiększenia stabilności tranzystora. Urządzenie wykonane przy użyciu tej warstwy półprzewodnikowej wykazało wysoką wydajność i doskonałą stabilność bez histerezy. W eksperymentach TFT osiągnęły znakomitą ruchliwość dziur 20 cm²/V x s i współczynnik prądu rzędu 10 milionów pomiędzy stanem włączonym a wyłączonym. Układy te uzyskały także napięcie progowe równe 0 V.

    Tranzystor perowskitowy z kanałem typu P z napięciem progowym 0 V jest pierwszym takim elementem na świecie. Przekształcając materiał w rozwiązanie, naukowcy umożliwili również drukowanie tranzystorów, obniżając koszt ich produkcji.

    Wydajne tranzystory perowskitowe bez histerezy
    Analiza cienkich warstw MASnI3 przy użyciu inżynierii anionów halogenkowych.
    (a) Obraz powierzchni TFT; (b) Rentgenowska analiza dyfrakcyjna; (c) Rentgenowska analiza dyfrakcyjna Cl 2p; (d) Ruchy Halla i koncentracja dziur. (Średnio 5 TFT dla każdego typu)


    Dzięki tym badaniom zespół wykazał, że główną przyczyną występowania histerezy, która obniża wydajność perowskitowych TFT, jest pułapkowanie nośników mniejszościowych, a nie migracja jonów. Dzięki obniżeniu napięcia progowego ruch elektronów i dziur jest niezakłócony, umożliwiając płynny przepływ prądu. Co więcej, grupie badawczej udało się zintegrować perowskitowe TFT z komercyjnymi z kanałem typu N z tlenku indowo-galowo-cynkowego (IGZO) w jednym układzie scalonym, aby skonstruować komplementarne falowniki o wysokim wzmocnieniu metodą drukowania obwodów.

    Wydajne tranzystory perowskitowe bez histerezy
    Analiza histerezy i tzw. punktu ataku perowskitowych TFT.
    (a) Wydajność tranzystorów cienkowarstwowych na bazie jodu, jodu/bromu/chloru w funkcji szybkości skanowania; (b) Widmo optyczne promieniowania rentgenowskiego; (c) Siły oddziaływania między defektami w anionach i jodzie w MASnI3 i MASn(I/Br)3; (d) Efekt pasywacji defektu jodu przez anion chloru.


    Badanie to przyciąga uwagę kręgów akademickich jako technologia mająca zastosowanie do opracowywania obwodów sterujących wyświetlaczy OLED, tranzystorów z kanałem typu P, układów o integracji pionowej lub systemów do szacunków neuromorficznych do obliczeń AI.

    Źródło: https://techxplore.com/news/2022-05-high-performance-hysteresis-free-perovskite-transistors.html

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 11092 posts with rating 9406, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Helukabel