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

Nanomaterials, 2019

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/nano9081085
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.