Transistor de efecto de campo de nanotubos de carbono

Transistor de efecto de campo fabricado a partir de nanotubos de carbono

Un transistor de efecto de campo de nanotubos de carbono ( CNTFET ) es un transistor de efecto de campo que utiliza un solo nanotubo de carbono (CNT) o una matriz de nanotubos de carbono como material del canal, en lugar de silicio a granel, como en la estructura MOSFET tradicional . Ha habido importantes avances desde que se demostraron los CNTFET por primera vez en 1998. ^{[1] [2]}

Fondo

Diagrama que muestra que un nanotubo de carbono es esencialmente grafeno enrollado .

Según la ley de Moore , las dimensiones de los dispositivos individuales en un circuito integrado se han reducido en un factor de aproximadamente dos cada dos años. Esta reducción de escala de los dispositivos ha sido la fuerza impulsora de los avances tecnológicos desde finales del siglo XX. Sin embargo, como se señala en la edición de 2009 de ITRS, una mayor reducción de escala se ha enfrentado a graves límites relacionados con la tecnología de fabricación y el rendimiento del dispositivo, ya que la dimensión crítica se redujo al rango de menos de 22 nm. ^[3] Los límites implican la tunelización de electrones a través de canales cortos y películas aislantes delgadas, las corrientes de fuga asociadas, la disipación de potencia pasiva, los efectos de canal corto y las variaciones en la estructura del dispositivo y el dopaje. ^[4] Estos límites se pueden superar hasta cierto punto y facilitan una mayor reducción de las dimensiones del dispositivo modificando el material del canal en la estructura MOSFET a granel tradicional con un solo nanotubo de carbono o una matriz de nanotubos de carbono.

El ancho de banda de un nanotubo de carbono se ve afectado directamente por su ángulo quiral y su diámetro. Si se pueden controlar esas propiedades, los nanotubos de carbono serían un candidato prometedor para futuros dispositivos de transistores a escala nanométrica. Además, debido a la falta de límites en la estructura cilíndrica hueca y perfecta de los nanotubos de carbono, no hay dispersión de límites. Los nanotubos de carbono también son materiales cuasi-1D en los que solo se permite la dispersión hacia adelante y hacia atrás, y la dispersión elástica significa que los caminos libres en los nanotubos de carbono son largos, típicamente del orden de micrómetros. Como resultado, se puede observar transporte cuasi-balístico en nanotubos a longitudes relativamente largas y campos bajos. ^[5] Debido al fuerte enlace covalente carbono-carbono en la configuración sp ² , los nanotubos de carbono son químicamente inertes y pueden transportar grandes corrientes eléctricas. En teoría, los nanotubos de carbono también pueden conducir el calor casi tan bien como el diamante o el zafiro, y debido a sus dimensiones miniaturizadas, el CNTFET debería conmutar de manera confiable utilizando mucha menos energía que un dispositivo basado en silicio. ^[6]

Estructura electrónica de los nanotubos de carbono

Estructura atómica del grafeno con un vector traslacional T y un vector quiral Ĉ _h de un CNT

Relaciones de dispersión de energía unidimensionales para (a) tubo metálico (n,m)=(5,5), (b) tubo semiconductor (n,m)=(10,0).

En una primera aproximación, las excepcionales propiedades eléctricas de los nanotubos de carbono pueden considerarse heredadas de la estructura electrónica única del grafeno , siempre que se piense que el nanotubo de carbono es grafeno enrollado a lo largo de uno de sus vectores de red de Bravais Ĉ _h para formar un cilindro hueco. ^{[7]  [8]  [9]} En esta construcción, se imponen condiciones de contorno periódicas sobre Ĉ _h para producir una red de átomos de carbono unidos sin costuras en la superficie del cilindro. ^[10]

Por lo tanto, la circunferencia de dicho nanotubo de carbono se puede expresar en términos de su vector de enrollamiento: Ĉ _h =nâ ₁ +mâ ₂ que conecta dos sitios cristalográficamente equivalentes de la lámina de grafeno bidimensional. Aquí y son números enteros y â ₁ y â ₂ son vectores reticulares primitivos de la red hexagonal . Por lo tanto, la estructura de cualquier nanotubo de carbono se puede describir mediante un índice con un par de números enteros que definen su vector de enrollamiento. ^[8] En términos de los números enteros , el diámetro del nanotubo y el ángulo quiral se dan por: ; y, , donde es la distancia de enlace C—C. ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle (n,m)}$ ${\displaystyle (n,m)}$ ${\displaystyle d_{t}}$ ${\displaystyle \theta }$ ${\displaystyle d_{t}=({\sqrt {3}}\,d_{0}/\pi ){\sqrt {m^{2}+mn+n^{2}}}}$ ${\displaystyle \theta =\tan ^{-1}[{\sqrt {3}}\,n/(2m+n)]}$ ${\displaystyle d_{0}}$

Las diferencias en el ángulo quiral y el diámetro causan las diferencias en las propiedades de los diversos nanotubos de carbono. Por ejemplo, se puede demostrar que un nanotubo de carbono es metálico cuando , ^[7] es un semiconductor de banda prohibida pequeña cuando y , ^{[8] [9]} y es un semiconductor de banda prohibida moderada cuando , ^{[8] [9]} donde es un número entero. ${\displaystyle (n,m)}$ ${\displaystyle n=m}$ ${\displaystyle n-m=3i}$ ${\displaystyle i\neq 0}$  ${\displaystyle n-m\neq 3i}$  ${\displaystyle i}$

Estos resultados pueden justificarse al observar que las condiciones de contorno periódicas para los nanotubos de carbono 1D permiten que solo existan unos pocos vectores de onda alrededor de sus circunferencias. Se podría esperar que se produzca conducción metálica cuando uno de estos vectores de onda pase por el punto K de la zona hexagonal de Brillouin 2D del grafeno , donde las bandas de valencia y conducción están degeneradas.

Este análisis, sin embargo, no tiene en cuenta los efectos de la curvatura causada por el enrollado de la lámina de grafeno que convierte todos los nanotubos con en semiconductores de banda prohibida pequeña, ^{[8] [9]} con la excepción de los tubos de sillón ( ) que siguen siendo metálicos. ^[7] Aunque las bandas prohibidas de los nanotubos de carbono con y son relativamente pequeñas, algunas aún pueden superar fácilmente la temperatura ambiente, si el diámetro del nanotubo es de aproximadamente un nanómetro. ^{[11] [12]} ${\displaystyle n-m=3i}$  ${\displaystyle n=m}$ ${\displaystyle n-m=3i}$ ${\displaystyle i\neq 0}$ 

Los intervalos de banda de los nanotubos de carbono semiconductores dependen predominantemente de sus diámetros. De hecho, según una descripción de la estructura electrónica de estos nanotubos mediante enlaces fuertes de partículas individuales ^[13] , donde es el elemento de matriz de salto vecino más cercano. El hecho de que este resultado sea una aproximación excelente siempre que sea mucho menor que uno se ha verificado tanto mediante cálculos funcionales de densidad local de principios básicos de todos los electrones ^[14] como mediante experimentos. ^[15] ${\displaystyle E_{g}}$ ${\displaystyle n-m\neq 3i}$ ${\displaystyle E_{g}=2|V_{0}|(d_{0}/d_{t}),}$ ${\displaystyle V_{0}}$ ${\displaystyle (d_{0}/d_{t})}$

Los diagramas de dispersión de las bandas prohibidas de los nanotubos de carbono con diámetros de hasta tres nanómetros calculados utilizando un modelo de enlace estrecho de toda la valencia que incluye efectos de curvatura aparecieron temprano en la investigación de los nanotubos de carbono ^[11] y se reimprimieron en una revisión. ^[16]

Fabricación de dispositivos

Hay muchos tipos de dispositivos CNTFET; a continuación se incluye un resumen general de las geometrías más comunes.

CNTFET con puerta trasera

Vista superior y lateral de un CNTFET con compuerta trasera de silicio. El CNTFET consta de nanotubos de carbono depositados sobre un sustrato de óxido de silicio preestampado con contactos de fuente y drenaje de cromo/oro.

Las primeras técnicas para fabricar transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono (CNT) implicaban la creación de un patrón previo de tiras paralelas de metal sobre un sustrato de dióxido de silicio y, a continuación, depositar los CNT encima siguiendo un patrón aleatorio. ^{[1] [2]} Los CNT semiconductores que caían sobre dos tiras de metal cumplían todos los requisitos necesarios para un transistor de efecto de campo rudimentario. Una tira de metal es el contacto de "fuente", mientras que la otra es el contacto de "drenaje". El sustrato de óxido de silicio se puede utilizar como óxido de compuerta y, si se añade un contacto de metal en la parte posterior, el CNT semiconductor se puede convertir en compuerta.

Esta técnica presentaba varios inconvenientes que hacían que los transistores no estuvieran optimizados. El primero era el contacto metálico, que en realidad tenía muy poco contacto con el nanotubo, ya que el nanotubo simplemente se encontraba sobre él y, por lo tanto, el área de contacto era muy pequeña. Además, debido a la naturaleza semiconductora del nanotubo, se forma una barrera Schottky en la interfaz metal-semiconductor ^[17] , lo que aumenta la resistencia de contacto. El segundo inconveniente se debía a la geometría del dispositivo de compuerta trasera. Su grosor dificultaba el encendido y apagado de los dispositivos utilizando voltajes bajos, y el proceso de fabricación conducía a un mal contacto entre el dieléctrico de la compuerta y el nanotubo ^{[18] .}

CNTFET con compuerta superior

El proceso para fabricar un CNTFET con compuerta superior.

Finalmente, los investigadores migraron del enfoque de compuerta trasera a un proceso de fabricación de compuerta superior más avanzado. ^[18] En el primer paso, los nanotubos de carbono de pared simple se depositan en solución sobre un sustrato de óxido de silicio. Luego, los nanotubos individuales se localizan mediante un microscopio de fuerza atómica o un microscopio electrónico de barrido. Después de aislar un tubo individual, se definen y modelan los contactos de fuente y drenaje mediante litografía de haz de electrones de alta resolución. Un paso de recocido a alta temperatura reduce la resistencia de contacto al mejorar la adhesión entre los contactos y los CNT. ^[19] Luego, se deposita un dieléctrico de compuerta superior delgado sobre el nanotubo, ya sea mediante evaporación o deposición de capa atómica. Finalmente, el contacto de compuerta superior se deposita sobre el dieléctrico de compuerta, completando el proceso.

Se pueden fabricar conjuntos de CNTFET con compuerta superior en la misma oblea, ya que los contactos de la compuerta están aislados eléctricamente entre sí, a diferencia de lo que ocurre en el caso de la compuerta trasera. Además, debido a la delgadez del dieléctrico de la compuerta, se puede generar un campo eléctrico mayor con respecto al nanotubo utilizando un voltaje de compuerta más bajo. Estas ventajas significan que los dispositivos con compuerta superior se prefieren generalmente a los CNTFET con compuerta trasera, a pesar de su proceso de fabricación más complejo.

CNTFET de compuerta envolvente

Los CNTFET de compuerta envolvente, también conocidos como CNTFET de compuerta completa, se desarrollaron en 2008 ^[20] y son una mejora adicional con respecto a la geometría del dispositivo de compuerta superior. En este dispositivo, en lugar de compuertar solo la parte del CNT que está más cerca del contacto de compuerta metálica, se compuerta toda la circunferencia del nanotubo. Esto debería mejorar idealmente el rendimiento eléctrico del CNTFET, reduciendo la corriente de fuga y mejorando la relación de encendido/apagado del dispositivo.

La fabricación del dispositivo comienza envolviendo los nanotubos de carbono en un dieléctrico de compuerta y un contacto de compuerta mediante la deposición de capas atómicas. ^[21] Estos nanotubos envueltos se depositan luego en solución sobre un sustrato aislante, donde las envolturas se graban parcialmente, exponiendo los extremos del nanotubo. Los contactos de fuente, drenaje y compuerta se depositan luego sobre los extremos de los nanotubos de carbono y la envoltura metálica exterior de la compuerta.

CNTFET suspendidos

Un dispositivo CNTFET suspendido.

Otra geometría de dispositivo CNTFET implica suspender el nanotubo sobre una zanja para reducir el contacto con el sustrato y el óxido de compuerta. ^[22] Esta técnica tiene la ventaja de reducir la dispersión en la interfaz CNT-sustrato, mejorando el rendimiento del dispositivo. ^{[22] [23] [24]} Hay muchos métodos utilizados para fabricar CNTFET suspendidos, que van desde cultivarlos sobre zanjas utilizando partículas catalizadoras, ^[22] transferirlos a un sustrato y luego grabar debajo del dieléctrico, ^[24] e imprimir por transferencia sobre un sustrato con zanjas. ^[23]

El principal problema que sufren los CNTFET suspendidos es que tienen opciones de materiales muy limitadas para su uso como dieléctrico de compuerta (generalmente aire o vacío), y la aplicación de una polarización de compuerta tiene el efecto de acercar el nanotubo a la compuerta, lo que impone un límite superior a la medida en que se puede comprimir el nanotubo. Esta técnica también funcionará solo para nanotubos más cortos, ya que los tubos más largos se doblarán en el medio y se inclinarán hacia la compuerta, posiblemente tocando el contacto metálico y provocando un cortocircuito en el dispositivo. En general, los CNTFET suspendidos no son prácticos para aplicaciones comerciales, pero pueden ser útiles para estudiar las propiedades intrínsecas de los nanotubos limpios.

Consideraciones sobre el material CNTFET

Hay decisiones generales que uno debe tomar al considerar qué materiales utilizar para fabricar un CNTFET. Los nanotubos de carbono semiconductores de pared simple son preferibles a los tubos metálicos de pared simple y multipared, ya que pueden apagarse por completo, al menos para sesgos bajos de fuente/drenaje. Se ha invertido mucho trabajo en encontrar un material de contacto adecuado para los CNT semiconductores; el mejor material hasta la fecha es el paladio , porque su función de trabajo coincide estrechamente con la de los nanotubos y se adhiere bastante bien a los CNT. ^[25]

Características

Movilidad por efecto de campo de un dispositivo CNTFET con compuerta trasera y longitudes de canal variables. Se utiliza SiO2 como dieléctrico de la compuerta. Herramienta: 'CNT Mobility' en nanoHUB.org _[ ^{26] [¿ Fuente poco fiable? ]}

En los contactos CNT-metal, las diferentes funciones de trabajo del metal y el CNT dan como resultado una barrera Schottky en la fuente y el drenaje, que están hechos de metales como plata , titanio , paladio y aluminio . ^[27] Aunque, al igual que los diodos de barrera Schottky, las barreras habrían hecho que este FET transportara solo un tipo de portador, el transporte de portador a través de la interfaz metal-CNT está dominado por la tunelización mecánica cuántica a través de la barrera Schottky. Los CNTFET pueden adelgazarse fácilmente por el campo de la compuerta de modo que la tunelización a través de ellos dé como resultado una contribución de corriente sustancial. Los CNTFET son ambipolares; se pueden inyectar simultáneamente electrones o huecos, o tanto electrones como huecos. ^[27] Esto hace que el grosor de la barrera Schottky sea un factor crítico.

Los CNTFET conducen electrones cuando se aplica una polarización positiva a la compuerta y huecos cuando se aplica una polarización negativa, y la corriente de drenaje aumenta al aumentar la magnitud del voltaje de compuerta aplicado. ^[28] Alrededor de V _g = V _ds /2, la corriente alcanza el mínimo debido a la misma cantidad de contribuciones de electrones y huecos a la corriente.

Al igual que otros FET, la corriente de drenaje aumenta con una polarización de drenaje creciente a menos que el voltaje de compuerta aplicado sea inferior al voltaje de umbral. Para los CNTFET planares con diferentes parámetros de diseño, el FET con una longitud de canal más corta produce una corriente de saturación más alta, y la corriente de drenaje de saturación también se vuelve más alta para el FET que consiste en un diámetro más pequeño manteniendo la longitud constante. Para los CNTFET cilíndricos, está claro que se genera una corriente de drenaje más alta que la de los CNTFET planares, ya que un CNT está rodeado por una capa de óxido que finalmente está rodeada por un contacto metálico que sirve como terminal de compuerta. ^[29]

Derivación teórica de la corriente de drenaje

Estructura de un transistor CNT de puerta superior

Kazierski y sus colegas han realizado una investigación teórica sobre la corriente de drenaje del transistor CNT de puerta superior. ^[30] Cuando se aplica un campo eléctrico a un transistor CNT, se induce una carga móvil en el tubo desde la fuente y el drenaje. Estas cargas provienen de la densidad de estados de velocidad positiva llenos por la fuente N _S y la de estados de velocidad negativa llenos por el drenaje N _D , ^[30] y estas densidades están determinadas por las distribuciones de probabilidad de Fermi-Dirac .

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

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

y la densidad electrónica de equilibrio es

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

donde la densidad de estados en el canal D(E), U _SF y U _DF se definen como

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

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

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

El término es 1 cuando el valor dentro del corchete es positivo y 0 cuando es negativo. V _SC es el voltaje autoconsistente que ilustra que la energía de CNT se ve afectada por los voltajes terminales externos y está relacionada implícitamente con los voltajes y cargas terminales del dispositivo en las capacitancias terminales mediante la siguiente ecuación no lineal: ${\displaystyle \Theta (E-E_{g}/2)}$

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

donde Q _t representa la carga almacenada en las capacitancias terminales, y la capacitancia terminal total C _Σ es la suma de las capacitancias de compuerta, drenador, fuente y sustrato que se muestran en la figura anterior. El enfoque estándar para la solución de la ecuación de voltaje autoconsistente es utilizar el método iterativo de Newton-Raphson. De acuerdo con la teoría de transporte balístico de CNT, la corriente de drenador causada por el transporte de la carga de no equilibrio a través del nanotubo se puede calcular utilizando las estadísticas de Fermi-Dirac .

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

Aquí F ₀ representa la integral de Fermi-Dirac de orden 0, k es la constante de Boltzmann , T es la temperatura y ℏ la constante de Planck reducida . Esta ecuación se puede resolver fácilmente siempre que se conozca el voltaje autoconsistente. Sin embargo, el cálculo puede llevar mucho tiempo cuando se necesita resolver el voltaje autoconsistente con el método iterativo, y este es el principal inconveniente de este cálculo.

Disipación de calor

La disminución de la corriente y la combustión del CNT puede ocurrir debido al aumento de temperatura de varios cientos de kelvin. Generalmente, el efecto de autocalentamiento es mucho menos severo en un CNTFET semiconductor que en uno metálico debido a diferentes mecanismos de disipación de calor. Una pequeña fracción del calor generado en el CNTFET se disipa a través del canal. El calor se distribuye de manera no uniforme y los valores más altos aparecen en los lados de fuente y drenaje del canal. ^[31] Por lo tanto, la temperatura se reduce significativamente cerca de las regiones de fuente y drenaje. Para los CNT semiconductores, el aumento de temperatura tiene un efecto relativamente pequeño en las características I-V en comparación con el silicio.

Comparación con los MOSFET

Los CNTFET muestran características diferentes en comparación con los MOSFET en sus rendimientos. En una estructura de compuerta plana, el p-CNTFET produce ~1500 A/m de la corriente activa por unidad de ancho a una sobreexcitación de compuerta de 0,6 V, mientras que el p-MOSFET produce ~500 A/m al mismo voltaje de compuerta. ^[32] Esta ventaja de la corriente activa proviene de la alta capacitancia de compuerta y el transporte de canal mejorado. Dado que la capacitancia de compuerta efectiva por unidad de ancho de CNTFET es aproximadamente el doble que la de p-MOSFET, la compatibilidad con dieléctricos de compuerta de alto k se convierte en una ventaja definitiva para los CNTFET. ^[29] La velocidad de portadora aproximadamente dos veces mayor de los CNTFET que de los MOSFET proviene de la mayor movilidad y la estructura de banda. Los CNTFET, además, tienen una transconductancia aproximadamente cuatro veces mayor. ^{[ cita requerida ]}

Se fabricó el primer transistor CNT de menos de 10 nanómetros que superó a los mejores dispositivos de silicio de la competencia con una densidad de corriente normalizada por diámetro de más de cuatro veces (2,41 mA/μm) a un voltaje operativo de 0,5 V. La pendiente de subumbral inversa del CNTFET fue de 94 mV/década. ^[33]

Ventajas

• Mejor control sobre la formación de canales
• Mejor voltaje de umbral
• Mejor pendiente de subumbral
• Alta movilidad de electrones
• Alta densidad de corriente
• Alta transconductancia
• Alta linealidad

Desventajas

Duración de la vida (degradación)

Recientemente se ha demostrado que los nanotubos de carbono son estables en el aire durante muchos meses y probablemente más, incluso cuando están en funcionamiento continuo. ^[34] Mientras se aplican voltajes de compuerta, la corriente del dispositivo puede experimentar cierta deriva/estabilización no deseada, pero los cambios en la compuerta restablecen rápidamente este comportamiento con pocos cambios en el voltaje umbral. ^[34]

Fiabilidad

Los nanotubos de carbono han mostrado problemas de confiabilidad cuando se operan bajo campos eléctricos altos o gradientes de temperatura. La ruptura por avalancha ocurre en CNT semiconductores y la ruptura por Joule en CNT metálicos. A diferencia del comportamiento de avalancha en silicio, la avalancha en CNT es insignificantemente dependiente de la temperatura. La aplicación de altos voltajes más allá del punto de avalancha da como resultado un calentamiento por Joule y una ruptura final en CNT. ^[35] Este problema de confiabilidad ha sido estudiado, y se ha notado que la estructura multicanal puede mejorar la confiabilidad del CNTFET. Los CNTFET multicanal pueden mantener un rendimiento estable después de varios meses, mientras que los CNTFET de un solo canal generalmente se desgastan después de algunas semanas en la atmósfera ambiente. ^[36] Los CNTFET multicanal siguen funcionando cuando algunos canales se rompen, con un pequeño cambio en las propiedades eléctricas.

Dificultades en la producción en masa, coste de producción

Aunque los CNT tienen propiedades únicas como rigidez, resistencia y tenacidad en comparación con otros materiales, especialmente el silicio, actualmente no existe tecnología para su producción en masa, lo que provoca un alto costo de producción. Para superar las dificultades de fabricación, se han estudiado varios métodos, como el crecimiento directo, la caída de solución y varias técnicas de impresión por transferencia. ^[37] Los métodos más prometedores para la producción en masa implican cierto grado de autoensamblaje de nanotubos preproducidos en las posiciones deseadas. La manipulación individual de muchos tubos es poco práctica a gran escala y su crecimiento en sus posiciones finales presenta muchos desafíos.

Trabajo futuro

El trabajo futuro más deseable relacionado con los CNTFET será el transistor con mayor confiabilidad, menor costo de producción o con rendimientos mejorados. Por ejemplo: agregar efectos externos al transistor CNT interno como la barrera Schottky entre el CNT y los contactos metálicos, múltiples CNT en una sola compuerta, ^[30] capacitancias de borde de canal , resistencia parásita de fuente/drenaje y resistencia en serie debido a los efectos de dispersión.

Referencias

1. Dekker, Cees; Tans, Sander J.; Verschueren, Alwin RM (1998). "Transistor de temperatura ambiente basado en un único nanotubo de carbono". Naturaleza . 393 (6680): 49–52. Código Bib :1998Natur.393...49T. doi :10.1038/29954. S2CID  4403144.
2. Martel, R.; Schmidt, T.; Shea, HR; Hertel, T.; Avouris, Ph. (1998). "Transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono de pared simple y múltiple" (PDF) . Applied Physics Letters . 73 (17): 2447. Bibcode :1998ApPhL..73.2447M. doi :10.1063/1.122477.
3. Hoja de ruta tecnológica internacional para semiconductores Archivado el 25 de agosto de 2011 en Wayback Machine Edición 2009
4. Avouris, P; Chen, J (2006). "Electrónica y optoelectrónica de nanotubos". Materials Today . 9 (10): 46–54. doi : 10.1016/S1369-7021(06)71653-4 .
5. H. Dai , A. Javey, E. Pop , D. Mann, Y. Lu, "Propiedades eléctricas y transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono", Nano: Brief Reports and Reviews 1, 1 (2006).
6. Collins, PG; Avouris, P. (2000). "Nanotubos para electrónica". 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 de febrero de 1992). "¿Son metálicos los túbulos de fulerenos?". Phys. Rev. Lett . 68 (5): 631–634. Bibcode :1992PhRvL..68..631M. doi :10.1103/PhysRevLett.68.631. PMID  10045950.
8. Hamada, N.; Sawada, S.; Oshiyama, A. (9 de marzo de 1992). "Nuevos conductores unidimensionales: microtúbulos grafíticos". Phys. Rev. Lett . 68 (10): 1579–1581. Bibcode :1992PhRvL..68.1579H. doi :10.1103/PhysRevLett.68.1579. PMID  10045167.
9. Dresselhaus, M. ; Dresselhaus, G.; Saito, Riichiro (15 de julio de 1992). "Fibras de carbono basadas en C60 y su simetría" (PDF) . Physical Review B . 45 (11): 6234–6242. Bibcode :1992PhRvB..45.6234D. doi :10.1103/PhysRevB.45.6234. PMID  10000369. Archivado desde el original (PDF) el 22 de julio de 2011.
10. Iijima, Sumio (7 de noviembre de 1991). "Microtúbulos helicoidales de carbono grafítico". Nature . 354 (6348): 56–58. Bibcode :1991Natur.354...56I. doi :10.1038/354056a0. S2CID  4302490.
11. White, CT; Mintmire, JW; et al. (abril de 1993). "Capítulo 6: Predicción de propiedades de fulerenos y sus derivados". En Billups, W . E.; Ciufolini, MA (eds.). Buckminsterfullerenes . VCH Publishers, Inc., Nueva York, Nueva York. p. 167. ISBN 1-56081-608-2.
12. Ouyang, M; Huang, JL; Chung, CL; Lieber, CM (2001). "Brechas de energía en nanotubos de carbono de pared simple "metálicos"". Science . 292 (5517): 702–705. Bibcode :2001Sci...292..702O. doi :10.1126/science.1058853. PMID  11326093. S2CID  19088925.
13. White, CT; Robertson, DH; Mintmire, JW (1993). "Simetrías helicoidales y rotacionales de túbulos grafíticos a escala nanométrica". Phys. Rev. B . 68 (9): 5485–5488. Bibcode :1993PhRvB..47.5485W. doi :10.1103/PhysRevB.47.5485. PMID  10006726.
14. Mintmire, JW; White, CT (1995). "Propiedades electrónicas y estructurales de los nanotubos de carbono". Carbon . 33 (7): 891–902. doi :10.1016/0008-6223(95)00018-9.
15. Wildoer JWG; Venema, LC; Rinzler, AG; Smalley, RE; Dekker, C. (1998). "Estructura electrónica de nanotubos de carbono resueltos atómicamente". Nature . 391 (6662): 58–62. Bibcode :1998Natur.391...59W. doi :10.1038/34139. S2CID  205003208.
16. White, CT; Mintmire, JW (2005). "Propiedades fundamentales de los nanotubos de carbono de pared simple". 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). "Nanotubos de carbono como transistores de barrera Schottky" (PDF) . Physical Review Letters . 89 (10): 106801. arXiv : cond-mat/0207397 . Bibcode :2002PhRvL..89j6801H. doi :10.1103/PhysRevLett.89.106801. PMID  12225214. S2CID  119093126. Archivado desde el original (PDF) el 3 de diciembre de 2008.
18. Wind, SJ; Appenzeller, J.; Martel, R.; Derycke, V.; Avouris, Ph. (2002). "Escalamiento vertical de transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono utilizando electrodos de compuerta superior" (PDF) . Applied Physics Letters . 80 (20): 3817. Bibcode :2002ApPhL..80.3817W. doi :10.1063/1.1480877. Archivado desde el original (PDF) el 2011-07-03.
19. Lim, Seong Chu (noviembre de 2006). "Una estrategia para formar una adhesión robusta con el sustrato en una matriz de emisión de campo de nanotubos de carbono". Carbon . 44 (13): 2809. doi :10.1016/j.carbon.2006.03.030.
20. Chen, Zhihong ; Farmer, Damon; Xu, Sheng; Gordon, Roy; Avouris, Phaedon; Appenzeller, Joerg (2008). "Transistor de efecto de campo de nanotubos de carbono con compuertas alrededor y ensamblado externamente". IEEE Electron Device Letters . 29 (2): 183–185. Bibcode :2008IEDL...29..183C. doi :10.1109/LED.2007.914069. S2CID  18509168.
21. Farmer, DB; Gordon, RG (2006). "Deposición de capas atómicas en nanotubos de carbono de pared simple suspendidos mediante funcionalización no covalente en fase gaseosa". Nano Letters . 6 (4): 699–703. Bibcode :2006NanoL...6..699F. doi :10.1021/nl052453d. PMID  16608267.
22. Cao, J; Wang, Q; Dai, H (2005). "Transporte de electrones en nanotubos de carbono suspendidos, muy limpios y cultivados". 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). "Fabricación sencilla de dispositivos de nanotubos de carbono suspendidos en estado de crecimiento". Applied Physics Letters . 93 (11): 113112. arXiv : 0909.3679 . Código Bibliográfico :2008ApPhL..93k3112S. doi :10.1063/1.2987457. S2CID  119260715.
24. Lin, Yu-Ming; Tsang, James C; Freitag, Marcus; Avouris, Phaedon (2007). "Impacto del sustrato de óxido en las propiedades eléctricas y ópticas de los dispositivos de nanotubos de carbono" (PDF) . Nanotechnology . 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). "Transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono balísticos" (PDF) . Nature . 424 (6949): 654–7. Bibcode :2003Natur.424..654J. doi :10.1038/nature01797. PMID  12904787. S2CID  1142790. Archivado desde el original (PDF) el 24 de julio de 2008.
26. Zhao, Y.; et al. (2014). "Movilidad de CNT". doi :10.4231/D3V698C9Z. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
27. Avouris, Phaedon; Chen, Zhihong; Perebeinos, Vasili (2007). "Electrónica basada en carbono". Nature Nanotechnology . 2 (10): 605–15. Bibcode :2007NatNa...2..605A. doi :10.1038/nnano.2007.300. PMID  18654384.
28. P. Avouris et al, "Electrónica y optoelectrónica con nanotubos de carbono", archivado el 8 de octubre de 2010 en Wayback Machine American Institute of Physics, 18-21, junio/julio de 2004. (versión en pdf archivada el 8 de octubre de 2010 en Wayback Machine )
29. S. Rasmita et al, "Simulación de transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono", Revista internacional de investigación en ingeniería electrónica, 117-125, vol. 1, n.º 2 (2009)
30. Kazmierski, Tom J.; Zhou, Dafeng; Al-Hashimi, Bashir M.; Ashburn, Peter (2010). "Modelado numéricamente eficiente de transistores CNT con efectos balísticos y no balísticos para simulación de circuitos" (PDF) . IEEE Transactions on Nanotechnology . 9 (1): 99–107. Bibcode :2010ITNan...9...99K. doi :10.1109/TNANO.2009.2017019. S2CID  8846760.
31. Ouyang, Yijian; Guo, Jing (2006). "Disipación de calor en transistores de nanotubos de carbono". Applied Physics Letters . 89 (18): 183122. Código Bibliográfico :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). "Evaluación de los límites de rendimiento de los transistores MOS de silicio y FET de nanotubos de carbono utilizando una teoría general de transistores balísticos" (PDF) . Compendio. Reunión Internacional de Dispositivos Electrónicos . p. 711. doi :10.1109/IEDM.2002.1175937. ISBN 0-7803-7462-2.
33. Franklin, Aaron D.; Luisier, Mathieu; Han, Shu-Jen; Tulevski, George; Breslin, Chris M.; Gignac, Lynne; Lundstrom, Mark S.; Haensch, Wilfried (8 de febrero de 2012). "Transistor de nanotubos de carbono sub-10 nm". Nano Letters . 12 (2): 758–762. Código Bibliográfico :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. (5 de febrero de 2019). "Estabilidad electrónica de transistores de nanotubos de carbono bajo estrés de polarización a largo plazo". Nano Letters . 19 (3). American Chemical Society (ACS): 1460–1466. Bibcode :2019NanoL..19.1460N. doi :10.1021/acs.nanolett.8b03986. ISSN  1530-6984. PMID  30720283. S2CID  73450707.
35. Pop, Eric ; Dutta, Sumit; Estrada, David; Liao, Albert (2009). "Avalancha, ruptura Joule e histéresis en transistores de nanotubos de carbono" (PDF) . Simposio Internacional de Física de la Confiabilidad IEEE 2009 (IRPS 2009) . p. 405. doi :10.1109/IRPS.2009.5173287. ISBN . 978-1-4244-2888-5.
36. C. Changxin y Z. Yafei, "Nanotubos de carbono soldados: del transistor de efecto de campo a las microcélulas solares", serie Nano Science and Technology (2009), págs. 63 y siguientes, ISBN 3-642-01498-4 
37. Chang-Jian, Shiang-Kuo; Ho, Jeng-Rong; John Cheng, J.-W. (2010). "Caracterización de la corriente de fuente/drenaje en desarrollo de transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono con dopaje n mediante polietilenimina". Ingeniería microelectrónica . 87 (10): 1973–1977. doi :10.1016/j.mee.2009.12.019.