走査型プローブ顕微鏡を用いたカーボンナノチューブ薄膜トランジスタの評価・解析

摘要

The electrical properties of CNT-FETs fabricated using PECVD were studied by scanning probe microscopy. The measured results suggest the formation of an island structure in the subthreshold regime and disappearance of the island structure at ON state. These results were explained by the change in the effective number of the CNTs which contribute to the electrical conduction due to the gate-bias-dependent resistance of the semiconducting CNTs. The results obtained by Monte Carlo simulation revealed similar results. The effects of metallic CNTs with defects and the scatter of the drain current in the subthreshold regime were also examined.%プラズマCVD法を用いて作製したカーボンナノチューブ（CNT）薄膜トランジスタの電気伝導特性を走査型プロープ顕微鏡により解析した。その結果、サブスレッショルド領域ではチャネルが島状構造を形成し、ON状態ではその島構造が緩和する結果が得られた。この結果は、半導体CNTの抵抗がゲートバイアスにより変化し電気伝導に関与するCNTの本数が変化するためだと考えられる。またモンテカルロシミュレーションを行ったところ実験結果に対応する結果が得られた。なお、欠陥を含む金属CNTの電気伝導への影響やサブスレッショルド領域でのドレイン電流のばらつきに関しても述べる。