聚咔唑对SWCNTs-TFT的电化学功能化及其应用

发布时间：2024-02-24 19:24

　　在SWCNTs-TFT器件中沟道电流随栅极电压变化而发生的滞回可以达到320 V,且其滞回特性受栅压调控并具有随时间变化的特性。经研究,聚咔唑中的高电化学活性基团是造成器件中滞回现象和其时变特性的主要原因。利用聚咔唑筛选出半导体特性的SWCNTs薄膜制备TFT,可以在器件特性随时间变化的过程中动态地处理信息。通过研究阈值电压漂移与栅级电压的调控,找到了器件与生物突触间的相似性,模拟了突触可塑性功能,并利用压电薄膜作为外界输入,演示了更多可能的低功耗应用。这种具有时变特性的电子元件在新型逻辑电路和神经形态计算领域拥有广阔前景。

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【部分图文】：

图1器件结构和特性图

如图1(a)所示,SWCNTs-TFT制备在一个300nm厚SiO2的硅衬底上,其沟道长度L=50μm,沟道宽度W=100μm。其直径和长度分别为1.0～1.4nm和1.5～2μm,以20CNTs/μm的密度排列。在扫描VG,测量ID曲线时,VG从-150....

图3PCz-SWCNTs-TFT充放电原理图

图2电流随时间变化的关系曲线2.3器件应用

图4多脉冲激励下器件电阻值的变化

为了进一步探索该器件在智能计算方向的应用,选择聚偏二氟乙烯(PolyvinylideneFluoride,PVDF)作为信号的输入模块,如图5所示。当压电薄膜进行弯曲或发生形变时,其两侧的电荷密度不同导致的电压差可向外部释放电能。由于器件在负电压下会产生明显的电流恢复信号,用整....

图5由PVDF压电薄膜驱动的SWCNTs-TFT示意图

图4多脉冲激励下器件电阻值的变化图6(a)演示了该系统的可重复性,当以比较均匀的动作拨动PVDF时可以带来较为平均的输出特性曲线。如果在短时间增加拨动的次数可以看到器件的电流最低值会下降(图6(b)),这也与图4(a)中的结论相符,脉冲数量越多,电流的最低值也就越低。

本文编号：3909504