下一代电子设备用的有机半导体材料

关键词：材料

时间：2003-12-17 10:50:00 来源：中电网

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Infineon的下一代电子设备有机半导体材料

12月10日讯,Infineon公司在2003年十二月8-10日在华盛顿DC举行的IEDM上,分析了各种有机材料和开发出一系列的生产工艺.这种新的基础技术,能在将来用来开发高质量的基于硅的存储器以及有机晶体管和电路.采用传统的沉淀工艺和光刻技术能以高性价比的方法来制造这些器件.用这些有机材料所做成的晶体管,电路和存储器在性能,可靠性和温度性能上有令人鼓舞的结果,为将来采用有机材料制造电子设备迈出重要的一步.

Infineon所演示的几种器件有:采用有机半导体分子作为有源层所制成的薄膜晶体管(TFT),它的电荷迁移率超过1 cm2/ Vs.和硅元件一样,这些有机晶体管也有几层:衬底,栅电极,栅绝缘体,源和漏接触,有机半导体(如并五苯或替代品低聚合噻吩(oligothiophene))以及保护的钝化层.

新有机材料具有高密度存储器的潜能.众多的有机和无机材料已用作非挥发性存储器.有机材料的集成简单,单元结构简单而且尺寸很小.和无机材料相比,有机材料的存储器层通过分子结构的选择变化可以剪裁得很得体.更进一步的是,有机材料很适合用真空沉淀工艺和低成本的旋转涂层工艺来制造.用这种技术所制造的存储器单元有很好的可靠性数据.第一次的数据保存时间超过一年,而且它的尺寸可小于20nm.这种有机存储材料是很吸引人的非挥发性存储器的侯选材料.

新聚合物材料具有创新的DRAM集成概念.传统的硅集成是基于少数几种材料如硅,二氧化硅和氮化硅,限制了集成方法.而采用聚合物制造的DRAM,具有良好的平面性,温度稳定性超过450度C.采用140nm规则所制造的256M DDR DRAM测试样品表明有高的成品率.更进一步的证明显示,DRAM能降低到70nm以下.

新的分子薄膜晶体管(TFT)工作电压低.而传统TFT的最严重问题是它的工作电压高,超过20V.为了降低有机TFT IC的工作电压和功耗,需要采用超薄的栅绝缘介质. Infineon开发的新的分子TFT是采用高迁移率的有机半导体(并五苯)和超薄膜(2.5nm)分子自聚合单层(SAM)栅介质.这种晶体管的工作电压能低到1V,亚阈值摆幅低到100 mV/十.对于沟道长度5um的晶体管,测量到的跨导为0.01us/um,这是到目前为止有机半导体器件最高的跨导.

详情请上网:www.infineon.com

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