《高性能碳基瞬態電子器件和積體電路》是依託北京大學，由胡又凡擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高性能碳基瞬態電子器件和積體電路
- 項目負責人：胡又凡
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對按設定速度以確定方式消失的電子器件與系統的研究，即瞬態電子學。它在醫療監控、環境監測以及國防安全等領域都具有重大意義。當前研究仍主要集中在材料層面的探索，器件性能與傳統半導體器件相比差距較大，無法滿足真正套用需求。本項目的目標是發展高性能瞬態電子器件和積體電路，擬以碳基材料作為器件導電通道，從材料匹配、機理探索、器件設計、工藝最佳化到系統設計展開全方位研究，探索高性能碳基瞬態電子器件和積體電路。研究內容包括：（1）探索與高性能碳基瞬態器件匹配的電極材料、襯底材料、柵介質材料和封裝材料，以及兼容的製備工藝，得到遷移率＞100 cm2/V.s, 開關比＞5個量級的瞬態場效應電晶體；（2）研究關鍵部件物理形態和器件性能在不同設定環境下隨時間的變化特徵和物理機制；（3）結合材料選擇、器件結構設計以及封裝技術等實現在不同時間尺度下的器件消亡速度；（4）展示非門、與非門、或非門、異或門和半加器等瞬態電路。
結題摘要
實現高性能的瞬態電子器件和積體電路，對於構建功能完備的瞬態集成系統滿足真正的套用需求尤為關鍵。本項目以碳納米管材料作為溝道材料，以實現高性能的瞬態電子器件和積體電路為目標，研究了與水溶性襯底兼容的加工工藝、與碳管材料匹配的瞬態電極材料、柵介質材料和界面緩衝材料等，最終發展了兩套了成熟完備的用於瞬態器件的加工轉移工藝，分別對應於濕法和乾法的加工環境，通過最佳化，實現了4寸的加工能力，器件轉移的成功率達到100%，器件的產率平均可以達到96.6%，所得到的瞬態場效應電晶體的遷移率可以達到100 cm2/Vs，器件開關比大於5個量級。基於高性能的瞬態電晶體器件，完成了非門、與非門、或非門、異或門和半加器等瞬態電路的製備，並與感測器集成構建了用於環境監測的瞬態感測系統。
