Technieuws

Onvolmaakte transistor wordt chemische sensor

Pieter Edelman
Leestijd: 3 minuten

Een team van Philips Research, de RUG, de TUE, het Holst Centre en Oostenrijkse en Russische collega‘s, die in oktober vorig jaar Nature haalden met transistoren gebaseerd op zelfassemblerende monolagen, hebben nu in Nature Nanotechnology beschreven hoe deze monolagen vormen en wat de gevolgen zijn voor de elektrische geleiding. Gewapend met die kennis zijn uitstekende chemische sensoren te vormen, denken de researchers.

De transistoren gebruiken een laag organische moleculen op een siliciumoxidesubstraat als gatediëlektricum. Deze quinquethiofeenmoleculen rangschikken zichzelf in een vloeibaar-kristalstructuur van een enkel molecuul dik. Deze laag heeft halfgeleidende eigenschappen. De onderzoekers laten deze laag groeien tussen twee van te voren aangebrachte gouden source- en drain-elektroden. Door het – zwaar gedoteerde – silicum onder de oxidelaag als gate-elektrode te gebruiken, ontstaat een transistor, door de onderzoekers self-assembled monolayer field-effect transistor (Samfet) gedoopt. Nanotechneuten vinden dit soort structuren interessant omdat ze goedkoop en makkelijk te vervaardigen zijn zonder dure productiemethoden als lithografie. Ten minste, dat is het uiteindelijke doel.

In het nieuwe paper geven de onderzoekers een verklaring voor een verschijnsel dat ze eerder hadden waargenomen, maar niet helemaal begrepen. Als het groeien van de monolaag voortijdig gestopt wordt, blijkt de mate van geleiding exponentieel afhankelijk te zijn van de afstand tussen source en drain elektrode. De onderzoekers hadden verschillende vermoedens voor deze afname van de geleiding. De lading verplaatst zich in deze monolaag van transistoren per definitie in twee dimensies. Het lag dus voor de hand om dit verschijnsel te zoeken in onvolkomenheden in de monolaag. Bijvoorbeeld in de grain boundaries tussen de verschillende groeikernen of door het contact tussen de ladingdragers en de elektroden.

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one and enjoy all the benefits.

Login

Related content