薄膜场效应管介绍及结构解析-KIA MOS管
薄膜场效应管解析
场效应管是利用改变电场来控制固体材料导电能力的有源器件,这种器件不但具有一般半导体三极管体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点,而且还有输入阻抗高、噪声低(0.5-1dB)、热稳定性好、抗辐射能力强和制造工艺
简单等特点，因而其应用范围非常广泛，为创造新型而优异的电路(特别是大规模、超大规模集成电路)提供了有利的条件。
目前无机薄膜场效应晶体管的尺已接近小型化的自然极限。这个极限值决定了半导体材料的电子性能和加工成器件的方法,若要进一步提高电路的集成度,只有另辟新径。
近年来，随着有机导电聚合物的发展,无机场效应管的绝缘层、半导体和栅极都开始有人尝试用有机物来进行替代，从而发展成一种新型的有机薄膜场效应管。
薄膜场效应管的结构
图1示出了有机薄膜场效应管的基本结构,由于在有机半导体上沉积绝缘层并非易事,所以与无机半导体场效应管不同的是:有机场效应晶体管均采用“反型”结构(倒置型结构),即在场效应管的栅极上构筑整个器件。
栅极用金属材料制作或用高度掺杂的、导电性非常良好的硅基直接制作,在栅极之上构筑绝缘层,在绝缘层之上再淀积一层很薄的有机化合物用作场效应管的半导体层。
最后，在有机化合物半导体膜之上沉积两个金属电极作为源、漏极,使之与有机半导体之间形成良好的欧姆接触,源、漏之间的电流IDs通过栅极来控制。
在栅极和有机半导体之间的绝缘层在整个场效应管中起着关键性的作用，这层绝缘材料必须具有很高的介电常数、阻抗、电介强度以及很低的固定或可动电荷。
在大多数的有机半导体场效应管之中，绝缘层用的是SiO2, 即在Si基上通过热分解技术形成一层氧化物膜。
通过近年来的研究,这层SiO2可以用一层介电常数较大、绝缘效果较好的有机聚合物来代替,如氰乙基普鲁烷(CYEP - cyanoethylpullulane)、聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA- polymethy+methacrylate)等等,从而形成一个全有机的场效应管。
Carnier的研究表明:用有机绝缘层代替传统的Si02绝缘层能显著改善场效应管的机械特性,提高载流子的迁移率HFE.Horow itz针对不同绝缘层的六聚噻吩TFTs进行了研究,得出的各电参数见表1。
对于p型导电聚合物的TFT,可以用一个等效电路来模拟它的结构。
因为这时场效应管实际上是一个在栅压控制下的可变电阻,如果Rs,RD分别表示聚合物和漏、源电极之间的接触电阻,则整个电路模型可以表示如下:
这时源漏电流由两部分组成:通过累积层自身的电流和通过导电聚合物本体的电流。
联系方式：邹先生
联系电话：0755-83888366-8022
手机：18123972950
QQ：2880195519
联系地址：深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1
请搜微信公众号:“KIA半导体”或扫一扫下图“关注”官方微信公众号
请“关注”官方微信公众号:提供 MOS管 技术帮助
