Integrationstechniken für Feldeffekttransistoren mit halbleitenden Nanopartikeln [electronic resource] : Einzel- und Multipartikel-Bauelemente /
Wolff, Karsten.author.
Um die Produktionskosten zu reduzieren und neue Anwendungsgebiete zu erschließen, wird in den letzten Jahren zusehends die Herstellung von integrierten Schaltungen mittels Drucktechniken angestrebt. Eine aussichtsreiche Materialklasse für den Einsatz in gedruckten Halbleiterbauelementen stellen anorganische Nanopartikel dar. Insbesondere eignen sich hierfür halbleitende Nanopartikel aufgrund der theoretisch hohen Ladungsträgerbeweglichkeit und der Materialverfügbarkeit. Karsten Wolff untersucht Integrationstechniken für die Verwendung von Halbleiternanopartikeln in Feldeffekttransistoren am Beispiel von Silizium- und Zinkoxid-Partikeln. Dabei betrachtet er sowohl klassische Dünnfilmtransistoren, nanoskalige Einzelpartikeltransistoren als auch Inverterschaltungen. Im Fokus steht das elektrische Verhalten der Bauelemente in Abhängigkeit von der Prozessführung und der Transistorarchitektur.
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Danksagung; Inhaltsverzeichnis; Abbildungsverzeichnis; Tabellenverzeichnis; Abkürzungsverzeichnis; Formelverzeichnis und Kurznotationen; 1 Einleitung; 1.1 Zielsetzung; 1.2 Gliederung; 2 Grundlagen, Nanopartikel und deren Eigenschaften; 2.1 Ausgewählte physikalische Grundlagen; 2.1.1 Raumladungszone; 2.1.2 Metall-Halbleiter-Grenz.äche; 2.1.3 Ladungsträgertransportmechanismen; Feldunterstützte thermische Emission (FRENKEL-POOLE-Effekt); Feldunterstützter Tunneleffekt (FOWLER-NORDHEIM-Tunneleffekt); Raumladungsbegrenzter Strom; 2.2 Nanopartikel und deren Eigenschaften; 2.2.1 Synthese
Gasphasensynthese im Heißwand- und FlammenreaktorGasphasensynthese im Mikrowellenreaktor; 2.2.2 Dispergierprozess und Nanopartikeldispersionen; 2.2.3 Physikalische und elektrische Eigenschaften von Nanopartikeln; Allgemeine Eigenschaften von Nanopartikeln; Charakterisierung der verwendeten Nanopartikel; 3 Transistoraufbau und -funktionsweise; 3.1 Dünn.lmtransistoren; 3.2 Einzelpartikeltransistoren; 3.3 Funktionsweise; 3.4 Parameterextraktion; Schwellenspannung; Ladungsträgerbeweglichkeit; Strommodulation; Subschwellenspannungsstromanstieg; 4 Integrationstechniken
4.1 Abscheidungsde.nierte Nanostrukturierungstechnik4.2 Materialien der Opferschichten; 4.2.1 Fotolack AZ 5214E; 4.2.2 Fotolack AZ MiR 701; 4.2.3 Schutzlack Bectron; 4.3 Prozesstechnik zum Kantenabscheideverfahren; 4.3.1 Siliziumdioxid-PECVD mit reduzierter Prozesstemperatur; 4.3.2 Verfahren zur selektiven Entfernung des Nanospacers; RIE-Verfahren mit angewinkelter Elektrodenkonfiguration; Ultraschallunterstütze Nassätzung; Rein mechanische Entfernung im Ultraschallbad; 4.4 Abscheidung von Nanopartikeln; 4.4.1 Herstellung nanopartikulärer Schichten; Dispersionzusätze
Polyoxyalkenalkylether (NCW-1001)Propylenglycol; TEGO Dispers 750W; TEGO Wet 280; Zusammenfassung; Soft-bake und Einfluss des Hard-bake-Schritts; 4.4.2 Abscheidung von Einzelpartikeln; 5 Feldeffekttransistoren mit Silizium-Nanopartikeln; 5.1 Dünnfilmtransistor; Bauelementintegration; Elektrische Transistorparameter; Fazit; 5.2 Einzelpartikeltransistoren; 5.2.1 Inverted Coplanar-Architektur; Bauelementintegration; Elektrische Transistorparameter nach der Herstellung; Elektrische Transistorparameter nach Temperung der Bauelemente; Transistor mit Dispergieradditiv Tego Dispers 750W; Fazit
5.2.2 Inverted Staggered-ArchitekturBauelementintegration; Transistoren mit undotierten Silizium-Nanopartikeln; Transistoren mit Phosphor-dotierten Silizium-Nanopartikeln; Transistoren mit Bor-dotierten Silizium-Nanopartikeln; Vergleich; 5.2.3 Degradationsverhalten; 5.3 Zusammenfassung und Bewertung von Silizium-Nanopartikel-Transistoren; 6 Feldeffekttransistoren mit Zinkoxid-Nanopartikeln; 6.1 Ein.uss der Umgebungsatmosphäre auf das Transistorverhalten; 6.2 Auswahl des Kontaktmetalls für die Drainund Source-Elektroden; 6.3 Dünn.lmtransistoren mit Rückseiten-Gate-Elektrode
6.3.1 Inverted Coplanar-Architektur
Includes bibliographical references.
Um die Produktionskosten zu reduzieren und neue Anwendungsgebiete zu erschließen, wird in den letzten Jahren zusehends die Herstellung von integrierten Schaltungen mittels Drucktechniken angestrebt. Eine aussichtsreiche Materialklasse für den Einsatz in gedruckten Halbleiterbauelementen stellen anorganische Nanopartikel dar. Insbesondere eignen sich hierfür halbleitende Nanopartikel aufgrund der theoretisch hohen Ladungsträgerbeweglichkeit und der Materialverfügbarkeit. Karsten Wolff untersucht Integrationstechniken für die Verwendung von Halbleiternanopartikeln in Feldeffekttransistoren am Beispiel von Silizium- und Zinkoxid-Partikeln. Dabei betrachtet er sowohl klassische Dünnfilmtransistoren, nanoskalige Einzelpartikeltransistoren als auch Inverterschaltungen. Im Fokus steht das elektrische Verhalten der Bauelemente in Abhängigkeit von der Prozessführung und der Transistorarchitektur.
Electronics.
Microelectronics.
Electrical engineering.
Electronics and Microelectronics, Instrumentation.
Electrical Engineering.