مطالعه ويژگي هاي الكتريكي نانوكامپوزيت هاي هيبريدي NiO/PVC به عنوان گيت دي الكتريك ترانزيستور OFET

Synthesis and study of electrical properties NiO/PVC nanohybride composites as a gate dielectric for OFET transistor

در سال هاي اخير ضخامت گيت دي اكسيد سيليكون در تكنولوژي CMOS به كمتر از دو نانومتر رسيده است. اين تمايل بي سابقه به كوچك كردن ترانزيستور ها، علاوه بر مزاياي فراوان تكنولوژيكي، مشكلاتي همچون افزايش تونل زني كوانتومي، افزايش جريان نشتي و نفوذ اتم بور از گيت دي الكتريك فرانازك را به همراه داشته است]1[. اخيرا مواد نانوكامپوزيت هيبريدي آلي _ غير آلي، شامل اكسيد هاي فلزي، به خاطر ويژگي هاي خوب الكتريكي همچون جريان نشتي پايين و ثابت دي الكتريك بالا به عنوان جايگزين مناسب براي گيت دي الكتريك ترانزيستورهاي اثر ميداني آلي پيشنهاد شده اند]4-2.[ در اين مقاله خواص نانوساختاري و الكتريكي نانوكامپوزيت هيبريدي پلي وينيل كلريد و اكسيد نيكل را با مقادير مختلف از ماده ي آلي، در دماي80 درجه سانتي گراد، به روش سل – ژل، سنتز نموديم. در اين آزمايش ها، نسبت درصد وزني ماده ي آلي به اكسيد نيكل 1:500 و1:250 و1:125 بوده است (در تمام مقاله غلظت ها به ترتيب با علامت هاي I، II، IIIنشان داده شده اند.) ويژگي هاي نانوساختاري نمونه ها را با تكنيك هاي پراش اشعه ي ايكس (XRD)، طيف سنجي مادون قرمزتبديل فوريه(FTIR) و ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM) بررسي نموديم. براي توصيف خواص الكتريكي، قرص هايي از نانوپودرهيبريدي NiO/PVC تهيه و به محاسبه ي ظرفيت خازن با استفاده از دستگاه GPS 132 A پرداخته و ثا بت دي الكتريك آن ها را محاسبه كرديم. با استفاده از تحليل داده هاي تجربي و را بطه پل- فرانكل كه ميزان جريان نشتي را بر حسب ثابت دي الكتريك تعيين مي كند، دريافتيم كه نمونه NiO/PVC با درصد وزني 1:250 كه در دماي80 درجه سانتي گراد سنتز شده است داراي ثابت دي الكتريك بالاتر، چينش سطحي ذرات بهتر و همچنين زبري سطح كمتر و در نتيجه داراي جريان نشتي كمتر مي باشد. از اين رو مي تواند به عنوان يك ماده ي دي الكتريك مناسب براي ادوات آتي ترانزيستور اثر ميداني آلي (OFET) معرفي گردد.

In this paper the NiO/PVC nanohybride composites with different concentration of organic matter have been synthesized with sol-gel method in the 80°C. Nanocrystallites phases, crystallinity and electrical properties were characterized with using X-ray diffraction (XRD), Fourier transfer infrared radiation (FTIR) and Atomic force microscopy (AFM) techniques. Electrical property characterization was also performed with prepared a wafer of NiO/PVC nanopowder and calculated the dielectric constant by application of GPS 132 A. The obtained