Conformal High-K Dielectric Coating of Suspended Single-Walled Carbon Nanotubes by Atomic Layer Deposition

Nanomaterials, 2019

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/nano9081085
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

As one of the highest mobility semiconductor materials, carbon nanotubes (CNTs) have been extensively studied for use in field effect transistors (FETs). To fabricate surround-gate FETs— which offer the best switching performance—deposition of conformal, weakly-interacting dielectric layers is necessary. This is challenging due to the chemically inert surface of CNTs and a lack of nucleation sites—especially for defect-free CNTs. As a result, a technique that enables integration of uniform high-k dielectrics, while preserving the CNT’s exceptional properties is required. In this work, we show a method that enables conformal atomic layer deposition (ALD) of high-k dielectrics on defect-free CNTs. By depositing a thin Ti metal film, followed by oxidation to TiO2 under ambient conditions, a nucleation layer is formed for subsequent ALD deposition of Al2O3. The technique is easy to implement and is VLSI-compatible. We show that the ALD coatings are uniform, continuous and conformal, and Raman spectroscopy reveals that the technique does not induce defects in the CNT. The resulting bilayer TiO2/Al2O3 thin-film shows an improved dielectric constant of 21.7 and an equivalent oxide thickness of 2.7 nm. The electrical properties of back-gated and top-gated devices fabricated using this method are presented.