Полевой транзистор на основе углеродной нанотрубки

Полевой транзистор из углеродных нанотрубок

Полевой транзистор на основе углеродной нанотрубки ( CNTFET ) — это полевой транзистор , который использует одну углеродную нанотрубку (CNT) или массив углеродных нанотрубок в качестве материала канала вместо объемного кремния , как в традиционной структуре MOSFET . С тех пор, как CNTFET были впервые продемонстрированы в 1998 году, произошли значительные изменения. ^{[1] [2]}

Фон

Диаграмма, показывающая, что углеродная нанотрубка по сути является свернутым графеном.

Согласно закону Мура , размеры отдельных устройств в интегральной схеме уменьшаются примерно в два раза каждые два года. Это уменьшение размеров устройств было движущей силой технологических достижений с конца 20-го века. Однако, как отмечено в издании ITRS 2009, дальнейшее уменьшение размеров столкнулось с серьезными ограничениями, связанными с технологией изготовления и характеристиками устройств, поскольку критический размер сократился до диапазона менее 22 нм. ^[3] Ограничения включают туннелирование электронов через короткие каналы и тонкие пленки диэлектрика, связанные с этим токи утечки, пассивное рассеивание мощности, эффекты коротких каналов и изменения в структуре устройства и легировании. ^[4] Эти ограничения можно преодолеть в некоторой степени и облегчить дальнейшее уменьшение размеров устройств путем модификации материала канала в традиционной объемной структуре МОП-транзистора с помощью одной углеродной нанотрубки или массива углеродных нанотрубок.

Ширина запрещенной зоны углеродной нанотрубки напрямую зависит от ее хирального угла и диаметра. Если эти свойства можно контролировать, УНТ станут многообещающим кандидатом для будущих транзисторных устройств наномасштаба. Более того, из-за отсутствия границ в идеальной и полой цилиндрической структуре УНТ нет граничного рассеяния. УНТ также являются квазиодномерными материалами, в которых допускается только прямое и обратное рассеяние, а упругое рассеяние означает, что свободные пробеги в углеродных нанотрубках длинные, обычно порядка микрометров. В результате квазибаллистический транспорт можно наблюдать в нанотрубках на относительно больших длинах и слабых полях. ^[5] Из-за сильной ковалентной связи углерод-углерод в конфигурации sp2 ^{углеродные} нанотрубки химически инертны и способны переносить большие электрические токи. Теоретически углеродные нанотрубки также способны проводить тепло почти так же хорошо, как алмаз или сапфир, и из-за своих миниатюрных размеров CNTFET должен надежно переключаться, используя гораздо меньше энергии, чем устройство на основе кремния. ^[6]

Электронная структура углеродных нанотрубок

Атомная структура графена с трансляционным вектором T и хиральным вектором Ĉ _h УНТ

Одномерные соотношения дисперсии энергии для (а) (n,m)=(5,5) металлической трубки, (б) (n,m)=(10,0) полупроводниковой трубки.

В первом приближении исключительные электрические свойства углеродных нанотрубок можно рассматривать как унаследованные от уникальной электронной структуры графена , при условии, что углеродная нанотрубка рассматривается как графен, свернутый вдоль одного из векторов решетки Браве Ĉ _h для образования полого цилиндра. ^{[7]  [8]  [9]} В этой конструкции периодические граничные условия накладываются на Ĉ _h для получения решетки бесшовно связанных атомов углерода на поверхности цилиндра. ^[10]

Таким образом, окружность такой углеродной нанотрубки может быть выражена через ее вектор свертывания: Ĉ _h =nâ ₁ +mâ ₂ , который соединяет два кристаллографически эквивалентных узла двумерного листа графена. Здесь и являются целыми числами, а â ₁ и â ₂ являются примитивными векторами решетки гексагональной решетки . Следовательно, структура любой углеродной нанотрубки может быть описана индексом с парой целых чисел, которые определяют ее вектор свертывания. ^[8] В терминах целых чисел диаметр нанотрубки и хиральный угол задаются как: ; и, , где - расстояние связи C—C. ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle (n,m)}$ ${\displaystyle (n,m)}$ ${\displaystyle d_{t}}$ ${\displaystyle \theta }$ ${\displaystyle d_{t}=({\sqrt {3}}\,d_{0}/\pi ){\sqrt {m^{2}+mn+n^{2}}}}$ ${\displaystyle \theta =\tan ^{-1}[{\sqrt {3}}\,n/(2m+n)]}$ ${\displaystyle d_{0}}$

Различия в хиральном угле и диаметре вызывают различия в свойствах различных углеродных нанотрубок. Например, можно показать, что углеродная нанотрубка является металлической, когда , ^[7] является полупроводником с малой шириной запрещенной зоны, когда и , ^{[8] [9]} и является полупроводником с умеренной шириной запрещенной зоны, когда , ^{[8] [9]} где — целое число. ${\displaystyle (n,m)}$ ${\displaystyle n=m}$ ${\displaystyle n-m=3i}$ ${\displaystyle i\neq 0}$  ${\displaystyle n-m\neq 3i}$  ${\displaystyle i}$

Эти результаты можно мотивировать, отметив, что периодические граничные условия для 1D углеродных нанотрубок допускают существование только нескольких волновых векторов по их окружностям. Можно ожидать, что металлическая проводимость возникнет, когда один из этих волновых векторов пройдет через точку К 2D гексагональной зоны Бриллюэна графена , где валентная зона и зона проводимости вырождены.

Однако этот анализ не учитывает эффекты кривизны, вызванные сворачиванием графенового листа, который превращает все нанотрубки с в полупроводники с малой шириной запрещенной зоны, ^{[8] [9]} за исключением трубок типа «кресло» ( ), которые остаются металлическими. ^[7] Хотя ширина запрещенной зоны углеродных нанотрубок с и относительно мала, некоторые из них все еще могут легко превышать комнатную температуру, если диаметр нанотрубки составляет около нанометра. ^{[11] [12]} ${\displaystyle n-m=3i}$  ${\displaystyle n=m}$ ${\displaystyle n-m=3i}$ ${\displaystyle i\neq 0}$ 

Ширина запрещенных зон полупроводниковых углеродных нанотрубок зависит преимущественно от их диаметров. Фактически, согласно одночастичному описанию сильной связи электронной структуры этих нанотрубок ^[13] , где — матричный элемент прыжка ближайшего соседа. То, что этот результат является превосходным приближением, пока он намного меньше единицы, было подтверждено как расчетами функционала локальной плотности на основе всех электронных принципов ^[14] , так и экспериментом. ^[15] ${\displaystyle E_{g}}$ ${\displaystyle n-m\neq 3i}$ ${\displaystyle E_{g}=2|V_{0}|(d_{0}/d_{t}),}$ ${\displaystyle V_{0}}$ ${\displaystyle (d_{0}/d_{t})}$

Диаграммы рассеяния запрещенных зон углеродных нанотрубок диаметром до трех нанометров, рассчитанные с использованием модели сильной связи валентных связей, которая включает эффекты кривизны, появились на ранних этапах исследований углеродных нанотрубок ^[11] и были перепечатаны в обзоре. ^[16]

Изготовление устройств

Существует множество типов устройств CNTFET; ниже приведен общий обзор наиболее распространенных геометрий.

CNTFET с обратным затвором

Вид сверху и сбоку кремниевого CNTFET с обратным затвором. CNTFET состоит из углеродных нанотрубок, нанесенных на подложку из оксида кремния, предварительно снабженную хромом/золотыми контактами истока и стока.

Самые ранние методы изготовления полевых транзисторов на основе углеродных нанотрубок (УНТ) включали предварительное нанесение параллельных полос металла на подложку из диоксида кремния, а затем нанесение УНТ сверху в случайном порядке. ^{[1] [2]} Полупроводниковые УНТ, которые случайно попали на две металлические полоски, отвечают всем требованиям, необходимым для элементарного полевого транзистора. Одна металлическая полоска является контактом «истока», а другая — контактом «стока». Подложка из оксида кремния может использоваться в качестве оксида затвора, а добавление металлического контакта на задней стороне делает полупроводниковую УНТ затворяемой.

Эта технология страдала от нескольких недостатков, которые делали транзисторы неоптимизированными. Первым был металлический контакт, который фактически имел очень слабый контакт с УНТ, поскольку нанотрубка просто лежала поверх нее, и поэтому площадь контакта была очень маленькой. Кроме того, из-за полупроводниковой природы УНТ на границе металл-полупроводник образуется барьер Шоттки , ^[17] увеличивая сопротивление контакта. Второй недостаток был связан с геометрией устройства с задним затвором. Его толщина затрудняла включение и выключение устройств с использованием низких напряжений, а процесс изготовления приводил к плохому контакту между диэлектриком затвора и УНТ. ^[18]

CNTFET с верхним затвором

Процесс изготовления CNTFET с верхним затвором.

В конце концов, исследователи перешли от подхода с задним затвором к более продвинутому процессу изготовления с верхним затвором. ^[18] На первом этапе однослойные углеродные нанотрубки осаждаются раствором на подложку из оксида кремния. Затем отдельные нанотрубки обнаруживаются с помощью атомно-силового микроскопа или сканирующего электронного микроскопа. После того, как отдельная трубка изолирована, контакты источника и стока определяются и шаблонизируются с помощью электронно-лучевой литографии высокого разрешения. Этап высокотемпературного отжига снижает контактное сопротивление за счет улучшения адгезии между контактами и УНТ. ^[19] Затем тонкий диэлектрик верхнего затвора осаждается поверх нанотрубки либо путем испарения, либо путем осаждения атомного слоя. Наконец, верхний контакт затвора осаждается на диэлектрик затвора, завершая процесс.

Массивы CNTFET с верхним затвором могут быть изготовлены на одной пластине, поскольку контакты затвора электрически изолированы друг от друга, в отличие от случая с задним затвором. Кроме того, из-за тонкости диэлектрика затвора можно генерировать большее электрическое поле относительно нанотрубки, используя меньшее напряжение затвора. Эти преимущества означают, что устройства с верхним затвором обычно предпочтительнее, чем CNTFET с задним затвором, несмотря на их более сложный процесс изготовления.

CNTFET с круговым затвором

CNTFET с затвором Wrap-around, также известные как gate-all-around CNTFET, были разработаны в 2008 году ^[20] и являются дальнейшим усовершенствованием геометрии устройства с верхним затвором. В этом устройстве вместо затвора только той части CNT, которая находится ближе к металлическому контакту затвора, затворяется вся окружность нанотрубки. В идеале это должно улучшить электрические характеристики CNTFET, уменьшив ток утечки и улучшив соотношение включения/выключения устройства.

Изготовление устройства начинается с того, что сначала CNT обертываются в затворный диэлектрик и контакт затвора посредством осаждения атомного слоя. ^[21] Затем эти обернутые нанотрубки осаждаются раствором на изолирующую подложку, где обмотки частично вытравливаются, обнажая концы нанотрубки. Затем на концы CNT и металлическую внешнюю обмотку затвора наносятся контакты источника, стока и затвора.

Подвесные CNTFET

Подвесное устройство CNTFET.

Еще одна геометрия устройства CNTFET включает подвешивание нанотрубки над канавкой для уменьшения контакта с подложкой и оксидом затвора. ^[22] Этот метод имеет преимущество в уменьшении рассеяния на границе раздела CNT-подложка, что улучшает производительность устройства. ^{[22] [23] [24]} Существует много методов, используемых для изготовления подвешенных CNTFET, начиная от выращивания их над канавками с использованием частиц катализатора, ^[22] переноса их на подложку с последующим подтравливанием диэлектрика под ней, ^[24] и переноса-печати на подложку с канавками. ^[23]

Основная проблема, с которой сталкиваются подвешенные CNTFET, заключается в том, что у них очень ограниченный выбор материалов для использования в качестве диэлектрика затвора (обычно воздух или вакуум), а применение смещения затвора приводит к притягиванию нанотрубки ближе к затвору, что накладывает верхний предел на то, насколько нанотрубка может быть заперта. Этот метод также будет работать только для более коротких нанотрубок, поскольку более длинные трубки будут изгибаться посередине и провисать к затвору, возможно, касаясь металлического контакта и замыкая устройство. В целом, подвешенные CNTFET непрактичны для коммерческого применения, но они могут быть полезны для изучения внутренних свойств чистых нанотрубок.

Материальные соображения CNTFET

Существуют общие решения, которые необходимо принять при рассмотрении того, какие материалы использовать при изготовлении CNTFET. Полупроводниковые однослойные углеродные нанотрубки предпочтительнее металлических однослойных и металлических многослойных трубок, поскольку их можно полностью отключить, по крайней мере, для низких смещений источника/стока. Много работы было вложено в поиск подходящего контактного материала для полупроводниковых УНТ; лучшим материалом на сегодняшний день является палладий , поскольку его выходная функция близко соответствует выходной функции нанотрубок, и он довольно хорошо прилипает к УНТ. ^[25]

Характеристики

Подвижность на основе полевого эффекта устройства CNTFET с обратным затвором и переменной длиной канала. В качестве диэлектрика затвора используется SiO _{2. Инструмент: «CNT Mobility» на nanoHUB.org} ^{[26] [ ненадежный источник? ]}

В контактах CNT–металл различные рабочие функции металла и CNT приводят к барьеру Шоттки на истоке и стоке, которые сделаны из металлов, таких как серебро , титан , палладий и алюминий . ^[27] Несмотря на то, что, как и диоды с барьером Шоттки, барьеры заставили бы этот FET транспортировать только один тип носителей, транспорт носителей через интерфейс металл-CNT доминирует квантово-механическое туннелирование через барьер Шоттки. CNTFET могут быть легко истончены полем затвора, так что туннелирование через них приводит к существенному вкладу тока. CNTFET являются амбиполярными; либо электроны, либо дырки, либо и электроны, и дырки могут быть инжектированы одновременно. ^[27] Это делает толщину барьера Шоттки критическим фактором.

CNTFET проводят электроны, когда к затвору приложено положительное смещение, и дырки, когда к затвору приложено отрицательное смещение, а ток стока увеличивается с увеличением величины приложенного напряжения затвора. ^[28] Около V _g = V _ds /2 ток достигает минимума из-за одинакового количества вкладов электронов и дырок в ток.

Как и в других полевых транзисторах, ток стока увеличивается с увеличением смещения стока, если только приложенное напряжение затвора не ниже порогового напряжения. Для планарных CNTFET с другими конструктивными параметрами, FET с более короткой длиной канала производит более высокий ток насыщения, и ток стока насыщения также становится выше для FET, состоящего из меньшего диаметра, сохраняя постоянную длину. Для цилиндрических CNTFET очевидно, что управляется более высокий ток стока, чем у планарных CNTFET, поскольку CNT окружена оксидным слоем, который в конечном итоге окружен металлическим контактом, служащим клеммой затвора. ^[29]

Теоретический вывод тока стока

Структура транзистора CNT с верхним затвором

Теоретическое исследование тока стока транзистора CNT с верхним затвором было проведено Казиерски и коллегами. ^[30] Когда электрическое поле прикладывается к транзистору CNT, в трубке индуцируется подвижный заряд от источника и стока. Эти заряды происходят из плотности состояний с положительной скоростью, заполненных источником N _{S ,} и плотности состояний с отрицательной скоростью, заполненных стоком N _D , ^[30] и эти плотности определяются распределениями вероятностей Ферми-Дирака .

${\displaystyle N_{S}={\frac {1}{2}}\int _{-\infty }^{+\infty }D(E)f(E-U_{SF})\,dE}$

${\displaystyle N_{D}={\frac {1}{2}}\int _{-\infty }^{+\infty }D(E)f(E-U_{DF})\,dE}$

и равновесная электронная плотность равна

${\displaystyle N_{0}={\frac {1}{2}}\int _{-\infty }^{+\infty }D(E)f(E-E_{F})\,dE}$.

где плотность состояний в канале D(E), U _SF и U _DF определяются как

${\displaystyle D(E)=D_{0}{\frac {E}{\sqrt {E^{2}-(E_{g}/2)^{2}}}}\Theta (E-E_{g}/2)}$

${\displaystyle U_{SF}=E_{F}-qV_{SC}}$

${\displaystyle U_{DF}=E_{F}-qV_{SC}-qV_{DS}.}$

Термин равен 1, когда значение внутри скобок положительное, и 0, когда отрицательное. V _SC — это самосогласованное напряжение, которое иллюстрирует, что энергия УНТ зависит от внешних напряжений на клеммах и неявно связана с напряжениями на клеммах устройства и зарядами на емкостях клемм следующим нелинейным уравнением: ${\displaystyle \Theta (E-E_{g}/2)}$

${\displaystyle V_{SC}={\frac {-Q_{t}+qN_{S}(V_{SC})+qN_{D}(V_{SC})-qN_{0}}{C_{\Sigma }}}}$

где Q _t представляет собой заряд, хранящийся в терминальных емкостях, а общая терминальная емкость C _Σ представляет собой сумму емкостей затвора, стока, истока и подложки, показанных на рисунке выше. Стандартный подход к решению уравнения самосогласованного напряжения заключается в использовании итерационного метода Ньютона-Рафсона. Согласно баллистической теории переноса УНТ, ток стока, вызванный переносом неравновесного заряда через нанотрубку, можно рассчитать с помощью статистики Ферми-Дирака .

${\displaystyle I_{DS}={\frac {2qkT}{\pi {\hbar }}}\left[F_{0}\left({\frac {U_{SF}}{kT}}\right)-F_{0}\left({\frac {U_{DF}}{kT}}\right)\right]}$

Здесь F ₀ представляет собой интеграл Ферми–Дирака порядка 0, k — постоянная Больцмана , T — температура, а ℏ — приведенная постоянная Планка . Это уравнение можно легко решить, если известно самосогласованное напряжение. Однако расчет может занять много времени, если необходимо решить самосогласованное напряжение итерационным методом, и это главный недостаток этого расчета.

Рассеивание тепла

Уменьшение тока и сгорание УНТ может произойти из-за повышения температуры на несколько сотен кельвинов. Как правило, эффект саморазогрева гораздо менее выражен в полупроводниковом УНТФ, чем в металлическом из-за различных механизмов рассеивания тепла. Небольшая часть тепла, выделяемого в УНТФ, рассеивается через канал. Тепло распределяется неравномерно, и самые высокие значения появляются на сторонах истока и стока канала. ^[31] Поэтому температура значительно понижается вблизи областей истока и стока. Для полупроводниковых УНТ повышение температуры оказывает относительно небольшое влияние на характеристики ВАХ по сравнению с кремнием.

Сравнение с МОП-транзисторами

CNTFET демонстрируют различные характеристики по сравнению с MOSFET в своих характеристиках. В планарной структуре затвора p-CNTFET производит ~1500 А/м открытого тока на единицу ширины при перегрузке затвора 0,6 В, в то время как p-MOSFET производит ~500 А/м при том же напряжении затвора. ^[32] Это преимущество открытого тока обусловлено высокой емкостью затвора и улучшенным канальным транспортом. Поскольку эффективная емкость затвора на единицу ширины CNTFET примерно вдвое больше, чем у p-MOSFET, совместимость с затворными диэлектриками с высоким k становится определенным преимуществом для CNTFET. ^[29] Примерно в два раза более высокая скорость носителей CNTFET, чем у MOSFET, обусловлена ​​повышенной подвижностью и зонной структурой. CNTFET, кроме того, имеют примерно в четыре раза более высокую крутизну. ^{[ необходима цитата ]}

Был создан первый транзистор CNT размером менее 10 нанометров, который превзошел лучшие конкурирующие кремниевые устройства, обеспечив более чем в четыре раза большую плотность тока, нормализованную по диаметру (2,41 мА/мкм) при рабочем напряжении 0,5 В. Обратный подпороговый наклон CNTFET составил 94 мВ/декаду. ^[33]

Преимущества

• Лучший контроль над формированием каналов
• Лучшее пороговое напряжение
• Лучший подпороговый наклон
• Высокая подвижность электронов
• Высокая плотность тока
• Высокая транспроводимость
• Высокая линейность

Недостатки

Срок службы (деградация)

Недавно было показано, что углеродные нанотрубки стабильны на воздухе в течение многих месяцев и, вероятно, дольше, даже при непрерывной работе. ^[34] При подаче напряжения на затвор ток устройства может испытывать нежелательный дрейф/стабилизацию, но изменения в затворе быстро сбрасывают это поведение при небольшом изменении порогового напряжения. ^[34]

Надежность

Углеродные нанотрубки показали проблемы с надежностью при работе в условиях сильного электрического поля или температурных градиентов. В полупроводниковых УНТ происходит лавинный пробой, а в металлических УНТ — джоулев пробой. В отличие от лавинного поведения в кремнии, лавина в УНТ незначительно зависит от температуры. Приложение высоких напряжений за пределами точки лавины приводит к джоулевому нагреву и, в конечном итоге, к пробою в УНТ. ^[35] Эта проблема надежности была изучена, и было замечено, что многоканальная структура может повысить надежность CNTFET. Многоканальные CNTFET могут сохранять стабильную работу в течение нескольких месяцев, в то время как одноканальные CNTFET обычно изнашиваются в течение нескольких недель в окружающей атмосфере. ^[36] Многоканальные CNTFET продолжают работать, когда некоторые каналы выходят из строя, с небольшим изменением электрических свойств.

Трудности массового производства, себестоимость продукции

Хотя CNT обладают уникальными свойствами, такими как жесткость, прочность и цепкость по сравнению с другими материалами, особенно с кремнием, в настоящее время не существует технологии для их массового производства, что приводит к высокой стоимости производства. Чтобы преодолеть трудности изготовления, были изучены несколько методов, таких как прямой рост, капание раствора и различные методы трансферной печати. ^​​[37] Наиболее перспективные методы массового производства включают некоторую степень самосборки предварительно изготовленных нанотрубок в желаемые положения. Индивидуальное манипулирование многими трубками непрактично в больших масштабах, а выращивание их в конечных положениях представляет собой множество проблем.

Будущая работа

Наиболее желательная будущая работа, связанная с CNTFET, будет транзистором с более высокой надежностью, дешевой стоимостью производства или с более улучшенными характеристиками. Например: добавление эффектов, внешних по отношению к внутреннему транзистору CNT, например, барьер Шоттки между CNT и металлическими контактами, несколько CNT на одном затворе, ^[30] емкости краёв канала , паразитное сопротивление источника/стока и последовательное сопротивление из-за эффектов рассеяния.

Ссылки

1. Деккер, Сис; Танс, Сандер Дж.; Вершуерен, Элвин Р.М. (1998). «Транзистор комнатной температуры на основе одной углеродной нанотрубки». Природа . 393 (6680): 49–52. Бибкод : 1998Natur.393...49T. дои : 10.1038/29954. S2CID  4403144.
2. Martel, R.; Schmidt, T.; Shea, HR; Hertel, T.; Avouris, Ph. (1998). "Полевые транзисторы с однослойными и многослойными углеродными нанотрубками" (PDF) . Applied Physics Letters . 73 (17): 2447. Bibcode :1998ApPhL..73.2447M. doi :10.1063/1.122477.
3. Международная технологическая дорожная карта для полупроводников. Архивировано 25 августа 2011 г., издание Wayback Machine 2009 г.
4. Avouris, P; Chen, J (2006). «Нанотрубочная электроника и оптоэлектроника». Materials Today . 9 (10): 46–54. doi : 10.1016/S1369-7021(06)71653-4 .
5. Х. Дай , А. Джавей, Э. Поп , Д. Манн, И. Лу, «Электрические свойства и полевые транзисторы углеродных нанотрубок», Нано: краткие отчеты и обзоры 1, 1 (2006).
6. Коллинз, ПГ; Авоурис, П. (2000). «Нанотрубки для электроники». Scientific American . 283 (6): 62–69. Bibcode : 2000SciAm.283f..62C. doi : 10.1038/scientificamerican1200-62. PMID  11103460.
7. Mintmire, JW; Dunlap, BI; White, CT (3 февраля 1992 г.). «Являются ли фуллереновые трубочки металлическими?». Phys. Rev. Lett . 68 (5): 631–634. Bibcode :1992PhRvL..68..631M. doi :10.1103/PhysRevLett.68.631. PMID  10045950.
8. Хамада, Н.; Савада, С.; Осияма, А. (9 марта 1992 г.). «Новые одномерные проводники: графитовые микротрубочки». Phys. Rev. Lett . 68 (10): 1579–1581. Bibcode :1992PhRvL..68.1579H. doi :10.1103/PhysRevLett.68.1579. PMID  10045167.
9. Дрессельхаус, М .; Дрессельхаус, Г.; Сайто, Риичиро (15 июля 1992 г.). «Углеродные волокна на основе C60 и их симметрия» (PDF) . Physical Review B. 45 ( 11): 6234–6242. Bibcode : 1992PhRvB..45.6234D. doi : 10.1103/PhysRevB.45.6234. PMID  10000369. Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2011 г.
10. Иидзима, Сумио (7 ноября 1991 г.). «Спиральные микротрубочки графитового углерода». Nature . 354 (6348): 56–58. Bibcode :1991Natur.354...56I. doi :10.1038/354056a0. S2CID  4302490.
11. White, CT; Mintmire, JW; et al. (апрель 1993 г.). "Глава 6: Прогнозирование свойств фуллеренов и их производных". В Billups, W. E.; Ciufolini, MA (ред.). Buckminsterfullerenes . VCH Publishers, Inc., Нью-Йорк, Нью-Йорк. стр. 167. ISBN 1-56081-608-2.
12. Оуян, М.; Хуан, Дж. Л.; Чунг, КЛ.; Либер, К. М. (2001). «Энергетические щели в «металлических» однослойных углеродных нанотрубках». Science . 292 (5517): 702–705. Bibcode :2001Sci...292..702O. doi :10.1126/science.1058853. PMID  11326093. S2CID  19088925.
13. Уайт, CT; Робертсон, DH; Минтмайр, JW (1993). «Спиральная и вращательная симметрия наномасштабных графитовых трубочек». Phys. Rev. B. 68 ( 9): 5485–5488. Bibcode : 1993PhRvB..47.5485W. doi : 10.1103/PhysRevB.47.5485. PMID  10006726.
14. Минтмайр, Дж. В.; Уайт, КТ (1995). «Электронные и структурные свойства углеродных нанотрубок». Углерод . 33 (7): 891–902. doi :10.1016/0008-6223(95)00018-9.
15. Wildoer JWG; Venema, LC; Rinzler, AG; Smalley, RE; Dekker, C. (1998). «Электронная структура атомарно разрешенных углеродных нанотрубок». Nature . 391 (6662): 58–62. Bibcode :1998Natur.391...59W. doi :10.1038/34139. S2CID  205003208.
16. Уайт, CT; Минтмайр, JW (2005). «Фундаментальные свойства одностенных углеродных нанотрубок». J. Phys. Chem. B. 109 ( 1): 52–65. doi :10.1021/jp047416. PMID  16850984.
17. Heinze, S; Tersoff, J; Martel, R; Derycke, V; Appenzeller, J; Avouris, P (2002). "Углеродные нанотрубки как транзисторы с барьером Шоттки" (PDF) . Physical Review Letters . 89 (10): 106801. arXiv : cond-mat/0207397 . Bibcode :2002PhRvL..89j6801H. doi :10.1103/PhysRevLett.89.106801. PMID  12225214. S2CID  119093126. Архивировано из оригинала (PDF) 3 декабря 2008 г.
18. Wind, SJ; Appenzeller, J.; Martel, R.; Derycke, V.; Avouris, Ph. (2002). "Вертикальное масштабирование полевых транзисторов с углеродными нанотрубками с использованием электродов с верхним затвором" (PDF) . Applied Physics Letters . 80 (20): 3817. Bibcode :2002ApPhL..80.3817W. doi :10.1063/1.1480877. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-03.
19. Лим, Сонг Чу (ноябрь 2006 г.). «Стратегия формирования прочной адгезии с подложкой в ​​массиве полевой эмиссии углеродных нанотрубок». Carbon . 44 (13): 2809. doi :10.1016/j.carbon.2006.03.030.
20. Чэнь, Чжихун ; Фармер, Дэймон; Сюй, Шэн; Гордон, Рой; Авоурис, Фаедон; Аппенцеллер, Йорг (2008). «Внешне собранный затвор-все-круг углеродной нанотрубки полевой транзистор». IEEE Electron Device Letters . 29 (2): 183–185. Bibcode : 2008IEDL...29..183C. doi : 10.1109/LED.2007.914069. S2CID  18509168.
21. Фармер, ДБ; Гордон, Р.Г. (2006). «Осаждение атомного слоя на подвешенных однослойных углеродных нанотрубках с помощью нековалентной функционализации в газовой фазе». Nano Letters . 6 (4): 699–703. Bibcode : 2006NanoL...6..699F. doi : 10.1021/nl052453d. PMID  16608267.
22. Cao, J; Wang, Q; Dai, H (2005). «Электронный транспорт в очень чистых, выращенных в условиях роста взвешенных углеродных нанотрубках». Nature Materials . 4 (10): 745–9. arXiv : cond-mat/0509125 . Bibcode :2005NatMa...4..745C. doi :10.1038/nmat1478. PMID  16142240. S2CID  36444609.
23. Sangwan, VK; Ballarotto, VW; Fuhrer, MS; Williams, ED (2008). "Простое изготовление устройств из подвешенных углеродных нанотрубок, полученных путем выращивания". Applied Physics Letters . 93 (11): 113112. arXiv : 0909.3679 . Bibcode : 2008ApPhL..93k3112S. doi : 10.1063/1.2987457. S2CID  119260715.
24. Lin, Yu-Ming; Tsang, James C; Freitag, Marcus; Avouris, Phaedon (2007). "Влияние оксидной подложки на электрические и оптические свойства устройств на основе углеродных нанотрубок" (PDF) . Нанотехнология . 18 (29): 295202. Bibcode :2007Nanot..18C5202L. doi :10.1088/0957-4484/18/29/295202. S2CID  56534541.
25. Javey, Ali; Guo, Jing; Wang, Qian; Lundstrom, Mark; Dai, Hongjie (2003). "Ballistic carbon nanotube field-effect transistors" (PDF) . Nature . 424 (6949): 654–7. Bibcode :2003Natur.424..654J. doi :10.1038/nature01797. PMID  12904787. S2CID  1142790. Архивировано из оригинала (PDF) 24 июля 2008 г.
26. Чжао, И. и др. (2014). «Подвижность CNT». doi : 10.4231/D3V698C9Z. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
27. Avouris, Phaedon; Chen, Zhihong; Perebeinos, Vasili (2007). «Электроника на основе углерода». Nature Nanotechnology . 2 (10): 605–15. Bibcode : 2007NatNa...2..605A. doi : 10.1038/nnano.2007.300. PMID  18654384.
28. P.Avouris et al, «Электроника и оптоэлектроника с углеродными нанотрубками», Архивировано 8 октября 2010 г. в Wayback Machine Американский институт физики, 18–21 июня/июля 2004 г. (версия pdf Архивировано 08.10.2010 в Wayback Machine )
29. S.Rasmita et al, «Моделирование полевых транзисторов на основе углеродных нанотрубок», Международный журнал исследований электронной инженерии, 117–125, том 1, № 2 (2009)
30. Kazmierski, Tom J.; Zhou, Dafeng; Al-Hashimi, Bashir M.; Ashburn, Peter (2010). «Численно эффективное моделирование транзисторов CNT с баллистическими и небаллистическими эффектами для моделирования цепей» (PDF) . IEEE Transactions on Nanotechnology . 9 (1): 99–107. Bibcode :2010ITNan...9...99K. doi :10.1109/TNANO.2009.2017019. S2CID  8846760.
31. Оуян, Ицзянь; Го, Цзин (2006). «Рассеивание тепла в транзисторах на основе углеродных нанотрубок». Applied Physics Letters . 89 (18): 183122. Bibcode : 2006ApPhL..89r3122O. doi : 10.1063/1.2382734.
32. Jing Guo; Datta, S.; Lundstrom, M.; Brink, M.; McEuen, P.; Javey, A.; Hongjie Dai ; Hyoungsub Kim; McIntyre, P. (2002). "Оценка пределов производительности кремниевых МОП и углеродных нанотрубок FET с использованием общей теории баллистических транзисторов" (PDF) . Digest. International Electron Devices Meeting . стр. 711. doi :10.1109/IEDM.2002.1175937. ISBN 0-7803-7462-2.
33. Франклин, Аарон Д.; Луизье, Матье; Хан, Шу-Джен; Тулевски, Джордж; Бреслин, Крис М.; Жиньяк, Линн; Лундстром, Марк С.; Хэнш, Вильфрид (2012-02-08). "Транзистор из углеродной нанотрубки размером менее 10 нм". Nano Letters . 12 (2): 758–762. Bibcode : 2012NanoL..12..758F. doi : 10.1021/nl203701g. ISSN  1530-6984. PMID  22260387. S2CID  12194219.
34. Noyce, Steven G.; Doherty, James L.; Cheng, Zhihui; Han, Hui; Bowen, Shane; Franklin, Aaron D. (2019-02-05). «Электронная стабильность транзисторов из углеродных нанотрубок при длительном напряжении смещения». Nano Letters . 19 (3). Американское химическое общество (ACS): 1460–1466. Bibcode : 2019NanoL..19.1460N. doi : 10.1021/acs.nanolett.8b03986. ISSN  1530-6984. PMID  30720283. S2CID  73450707.
35. Поп, Эрик ; Датта, Сумит; Эстрада, Дэвид; Ляо, Альберт (2009). «Лавина, джоулев пробой и гистерезис в транзисторах на основе углеродных нанотрубок» (PDF) . 2009 IEEE International Reliability Physics Symposium (IRPS 2009) . стр. 405. doi :10.1109/IRPS.2009.5173287. ISBN 978-1-4244-2888-5.
36. C.Changxin и Z.Yafei, «Наносварные углеродные нанотрубки: от полевых транзисторов до солнечных микроэлементов», серия «Нанотехнологии и наука» (2009), стр. 63 и далее ISBN 3-642-01498-4 
37. Чанг-Цзянь, Шианг-Куо; Хо, Дженг-Ронг; Джон Ченг, Дж.-В. (2010). «Характеристика развивающегося тока источника/стока полевых транзисторов на основе углеродных нанотрубок с n-легированием полиэтиленимином». Микроэлектронная инженерия . 87 (10): 1973–1977. doi :10.1016/j.mee.2009.12.019.