《新型鐵電場效應存儲器(FeOFET)關鍵材料、工藝及機理研究》是依託清華大學，由謝丹擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型鐵電場效應存儲器(FeOFET)關鍵材料、工藝及機理研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：謝丹
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
FeOFET是有機鐵電材料（OF）套用於存儲器的新思路，它不僅克服傳統無機材料FeFET不可避免的漏電問題，而且由於FeOFET具有柔性、大面積生產、工藝簡單、能與有機積體電路兼容且成本低等特點，成為目前鐵電存儲器和聚合物存儲器研究中的熱點。本項目將通過最佳化OF和有機半導體（OS）的製備工藝以及器件結構設計，尋求進一步降低操作電壓的可行途徑。對金屬-有機鐵電薄膜-有機半導體MOFOS二極體的微觀結構、電學特性及M-OF-OS之間的界面效應進行研究，探索有機聚合物能帶結構、缺陷、勢壘、載流子輸運及相關理論，分析OF中的電畤反轉動力學機理、電荷遷移及器件性能之間的關係，建立相應理論模型，找到延長保持時間的方法，從而提高存儲器性能。在此基礎上，實現FeOFET存儲器件的製作與測試。本項目的研究將有助於解決FeOFET器件中的一些關鍵基礎問題，為FeOFET存儲器性能的提高及未來的實用化奠定基礎。
結題摘要
本項目對有機鐵電電晶體存儲器（簡稱FeOFET）關鍵材料的製備工藝、材料特性以及電晶體存儲器的集成技術和器件性能進行了較為細緻的研究，首先採用旋塗法和有序分子組裝（LB法）製備了P(VDF-TrFE)薄膜，通過對其表面形貌、晶粒大小、結晶度等的測試分析，獲得了較好的薄膜製備條件，並基於此製備得到電學特性優良的鐵電薄膜。採用熱蒸發製備了並五苯薄膜，通過工藝參數的最佳化，獲得了良好的薄膜結晶性能和電學特性，並以其作為溝道材料，設計並製備了多種並五苯OFET的背柵電晶體器件。研究了以P(VDF-TrFE)、PVP/P(VDF-TrFE)、PI、SiO2等不同薄膜材料作為柵介質的並五苯OFET的電晶體特性，對不同柵介質材料上澱積並五苯薄膜的微觀形貌與特性進行了表征和分析，探索了不同柵介質薄膜對並五苯電晶體的性能影響機制，並基於此對材料和器件結構進行最佳化設計和製備，獲得並實現了具有良好電晶體特性和一定存儲功能的FeOFET原型器件。
