نانوکامپوزیت هیبریدی NiO/PVA، گیت دی التریک ترانزیستورهای آتی MISFET

در سال های اخیر ضخامت گیت دی اکسید سیلیکون در تکنولوژی CMOS به کمتر از دو نانومتر رسیده است[1-4]. این تمایل بی سابقه به کوچک کردن ترانزیستور ها، علاوه بر مزایای فراوان تکنولوژیکی، مشکلاتی همچون افزایش تونل زنی کوانتومی، افزایش جریان نشتی و نفوذ اتم بور از گیت دی الکتریک فرانازک را به همراه داشته است. اخیرا مواد نانوکامپوزیت هیبریدی آلی _ غیر آلی، شامل اکسید های فلزی، به خاطر ویژگی های خوب الکتریکی همچون جریان نشتی پایین و ثابت دی الکتریک بالا به عنوان جایگزین مناسب برای گیت دی الکتریک ترانزیستورهای اثر میدانی آلی پیشنهاد شده اند][5-12]. در این مقاله خواص نانوساختاری و الکتریکی نانوکامپوزیت هیبریدی پلی وینیل الکل و اکسید نیکل را با مقادیر مختلف از ماده ی آلی، در دمای80 درجه سانتی گراد، به روش سل – ژل، سنتز نمودیم. در این آزمایش ها، نسبت درصد وزنی ماده ی آلی به اکسید نیکل 1:500 و1:250 و1:125 بوده است. ویژگی های نانوساختاری نمونه ها را با تکنیک های پراش اشعه ی ایکس (XRD)، میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) و تصاویر X-Mapبررسی نمودیم. برای توصیف خواص الکتریکی، قرص هایی از نانوپودرهیبریدی NiO/PVA تهیه و به محاسبه ی ظرفیت خازن با استفاده از دستگاه GPS 132 A پرداخته و ثا بت دی الکتریک آن ها را محاسبه کردیم. با استفاده از تحلیل داده های تجربی و را بطه پل- فرانکل که میزان جریان نشتی را بر حسب ثابت دی الکتریک تعیین می کند، دریافتیم که نمونه NiO/PVA با درصد وزنی 1:250 که در دمای80 درجه سانتی گراد سنتز شده است دارای ثابت دی الکتریک بالاتر، چینش سطحی ذرات بهتر و همچنین زبری سطح کمتر و در نتیجه دارای جریان نشتی کمتر می باشد. از این رو می تواند به عنوان یک ماده ی دی الکتریک مناسب برای ادوات آتی ترانزیستور اثر میدانی آلی (OFET) معرفی گردد.