Selbstjustierende komplentäre Feldeffekt-Transistoren kurzer Kanallänge auf transparenten Substraten (SACFETTS)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ulrich Hilleringmann
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 318540667

Basierend auf p-leitenden organischen und n-leitenden-ZnO-Feldeffekttransistoren (FETs) wird eine erweiterte komplementäre Integrationstechnik für Transistoren kurzer Kanallänge auf transparenten Substraten entwickelt und analysiert. Durch Skalierung der Kanallänge und Reduktion der parasitären Kapazitäten durch Selbstjustierung der Gate-Elektrode zu den Drain / Source-Kontakten verringert sich die Schaltzeit der Transistoren, sodass die Grenzfrequenz dieser FETs erheblich zunimmt. Zusätzlich wird der Einsatz neuer organischer Halbleiter wie DNTT oder C8-BTBT und ein Übergang von ZnO zu ZnO / SnO2-Nanopartikelfilmen zu höheren Ladungsträgerbeweglichkeiten von > 10 cm2 / (Vs) führen. Dies wird eine Hochfrequenzelektronik für einige 10 MHz zu niedrigen Produktionskosten ermöglichen.Hauptaufgaben für die Integration dieser Bauelemente sind:- Selbstjustierung der Gate-Elektroden mit einer speziellen UV-Belichtungsmethode- Ausbau der Integrationstechnik für den Sub-µm-Bereich- Einführung eines geeigneten Gate-Dielektrikums und Analyse der Grenzfrequenzen- Entwicklung einer gemeinsamen Metallisierung für beide Typen von Transistoren einschließlich einer Kontaktwiderstandsanalyse- Beseitigung der Instabilitäten durch Kompensation der Fallen- und Grenzflächenzustände- Qualitäts- und Parameteranalyse: Vergleich von Standard- und selbstjustierten Transistoren in inverted coplanar- und inverted staggered-Aufbau- Vergleich von Inverterstrukturen mit selbstjustierten Transistoren im Vergleich zu Standard-InverternFür weitere Entwicklungen liegt ein Augenmerk auf die Niedertemperaturprozessierung einschließlich der Tintendruckfähigkeit der aufgebrachten Schichten, um zukünftig Foliensubstrate einsetzen zu können und eine kostengünstige Integration zu ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen