四端子栅控薄膜有机晶闸管的制作方法

文档序号:13707951阅读:214来源:国知局
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除非在在本文中另外说明,否则该部分中所描述的资料不是本申请中的权利要求的现有技术并且不因包含在该部分中而承认其是现有技术。负微分电阻(NDR)是电路元件的一种性质,其中在一定电压范围内,电流可以是电压的递减函数。NDR可以分类成具有N型和S型电流-电压特性的宽泛类别。PN结隧道二极管和共振遂穿二极管是可以呈现出N型NDR的器件的例子。晶闸管是可以呈现出S型NDR的半导体器件。晶闸管器件可以包括交替的n型和p型材料的四层二极管和三个端子。呈现出NDR的器件可以用于存储器和开关应用中。呈现出S型NDR的器件可由于它们控制AC电流的实用性而尤其有用于诸如逆变器和电动机控制的应用中。由于利用低成本印刷技术在柔性衬底上制造电路的可能性,有机半导体材料的使用会是有吸引力的。近十几年来,有机薄膜晶体管、太阳能电池和发光二极管的性能有改善并且实现了商业上的成功。发明概述本公开一般地涉及四端子、栅控薄膜有机半导体器件以及制造这样的器件的方法。根据一些示例,描述了一种半导体器件。示例的半导体器件可以包括:包含空穴传输层(HTL)和毗邻的电子传输层(ETL)的两层半导体区域;被配置为在相应的第一端部处接触HTL和ETL的源极端子、被配置为在相应的第二端部处接触HTL和ETL的漏极端子,所述第二端部与第一端部相对;以及被配置为接触HTL的发射极端子。半导体器件可进一步包括:介电层,该介电层被配置为接触源极端子、漏极端子和ETL;以及栅极端子,其被配置为接触介电层,其中半导体器件被配置为呈现出负微分电阻(NDR)特性。根据其它示例,描述了制造半导体器件的方法。示例的方法可以包括:形成包括空穴传输层(HTL)和毗邻的电子传输层(ETL)的两层半导体区域;形成在相应的第一端部处接触HTL和ETL的源极端子;形成在相应的第二端部处接收HTL和ETL的漏极端子,所述第二端部与第一端部相对;以及形成接触源极端子、漏极端子和ETL的介电层。该方法可进一步包括:形成接触介电层的栅极端子,以及形成接触HTL的发射极端子,其中半导体器件被配置为呈现出负微分电阻(NDR)特性。根据另外的示例,描述了操作半导体器件的方法。示例的方法可以包括:将栅极电压和漏极电压中的一个或多个施加到半导体器件。半导体器件可以包括包含空穴传输层(HTL)和毗邻的电子传输层(ETL)的两层半导体区域;源极端子,其被配置为在相应的第一端部处接触HTL和ETL;以及漏极端子,其被配置为在相应的第二端部处接触HTL和ETL,所述第二端部与第一端部相对。半导体器件还可以包括:发射极端子,被配置为接触HTL;介电层,其被配置为接触源极端子、漏极端子和ETL;以及栅极端子,其被配置为接触介电层。示例的方法还可以包括:响应于施加栅极电压和漏极电压中的一个或多个,通过半导体器件呈现负微分电阻(NDR)特性。根据另外的示例,描述了晶闸管。示例的晶闸管可以包括:包含空穴传输层(HTL)和相邻的电子传输层(ETL)的两层半导体区域;在相应的第一端部处与HTL和ETL耦合的源极端子;在相应的第二端部处与HTL和ETL耦合的漏极端子,所述第二端部与第一端部相对;与HTL耦合的发射极端子;与源极端子、漏极端子和ETL耦合的介电层;以及与介电层耦合的栅极端子,其中晶闸管被配置为呈现出受栅极端子和漏极端子中的一个或多个控制的负微分电阻(NDR)特性。前面的概述仅仅是示例性的,而不意在以任何方式进行限制。通过参考附图以及下面的详细说明,除了上文所描述的示例性的方案、实施例和特征之外,另外的方案、实施例和特征将变得清楚。附图说明通过下面结合附图给出的详细说明和随附的权利要求,本公开的前述特征以及其它特征将变得更加清晰。应理解的是,这些附图仅描绘了依照本公开的多个实施例,因此,不应视为是对本发明范围的限制,将通过利用附图结合附加的具体描述和细节对本公开进行说明,在附图中:图1示出了示例的晶闸管的物理级和电子级的示例结构、等价电路图以及符号;图2示出了具有N型NDR的器件和具有S型NDR的器件的示例的负微分电阻曲线;图3示出了示例的四端子晶闸管器件的示例的物理结构;图4示出了示例的四端子晶闸管器件的示例的能级图;图5示出了针对恒定的漏极-源极和栅极-源极偏置电压示例的四端子晶闸管器件的示例的发射极电流-电压特性;图6示出了示例的四端子晶闸管器件的主沟道(介电/ETL界面)和次沟道(ETL/HTL界面)中的作为发射极电流的函数的示例的电子浓度;以及图7示出了制造示例的四端子晶闸管器件的示例的工艺的流程图,全部依照本文所描述的至少一些实施例来布置。发明详述在下面的详细说明中,将参考附图,附图构成了详细说明的一部分。在附图中,除非上下文另外指出,否则相似的符号通常表示相似的部件。在详细说明、附图和权利要求中所描述的示例性实施例不意在限制。可以使用其它实施例,并且可以做出其它改变,而不偏离本文呈现的主题的精神或范围。如本文大致描述且如图中所图示的,本公开的方案能够以各种不同配置来布置、替代、组合、分离和设计,所有这些都在本文中明确地构思出。本公开一般地尤其涉及与四端子、栅控薄膜晶闸管器件有关的设备、装置和/或方法。简言之,一般地描述了用于四端子、栅控薄膜半导体器件的技术。示例的半导体器件(例如,晶闸管)可以是n型薄膜晶体管(TFT)并且包括附加的发射极端子。晶闸管器件可以呈现出由于电导调制引起的S型负微分电阻(NDR)特性。电导调制可以是由于器件的内在结构通过用于电流流动的次沟道的形成而引起的。次沟道可以形成在器件内的半导体区域内,半导体区域包括空穴传输有机半导体层(HTL)和电子传输有机半导体层(ETL)。晶闸管器件的栅极端子可进一步允许控制NDR特性的起始并且可允许器件被关断。图1示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的示例的晶闸管的物理级和电子级的示例的结构、等价电路图和符号。如图100中所示,可使用两个结构,即基本结构102和双器件结构104,来图示出示例的晶闸管器件。双器件结构104可以进一步包括第一结构106和第二结构108。包括第一结构112和第二结构114的等价电路图110,以及电气符号116也可以是示例的晶闸管器件的表示。基本结构102可以包括单侧地布置的四层交替的p型材料和n型材料(p-n-p-n),类似地称为四层二极管。基本结构还可以包括横跨四层二极管两端的两个主端子(一个阴极以及一个阳极),以及附接到最靠近阴极的p型材料的附加栅极端子。双器件结构104可以包括第一结构106,第一结构106具有单侧地布置的三层交替的正型材料和负型材料(p-n-p)、阳极端子和附接到离阳极最远的p型材料的栅极端子。第一结构106可以与第二结构108电耦合,第二结构108可以包括三层交替的正型材料和负型材料(n-p-n)以及阴极端子。所述结构可以从第一结构106中的n型材料耦合到第二结构108中的n型材料和/或从第一结构106中的p型材料耦合到第二结构108中的n型材料。等价电路图110可以包括第一结构112,第一结构112具有单侧地布置的正型和负型材料层、阳极端子以及栅极端子。第一结构112可以与第二结构114电耦合,第二结构114可以包括单侧地布置的交替正型材料和负型材料层以及阴极端子。电气符号进一步图示出示例的晶闸管116的结构,包括由三角形表示的四层二极管、两个主端子(阳极和阴极)以及附接到二极管的最靠近阴极的p型层的栅极端子。上述的常规半导体器件区别于下面描述的示例实施例。基于无机半导体的晶闸管可以被实现为两端子、四层p-n-p-n结构。添加第三栅极端子可以得到栅极关断晶闸管(GTO)。因为利用低成本印刷技术在柔性衬底上制造电路的可能性,有机半导材料会是有吸引力的。可显示出N型NDR特性的有机器件的示例可以包括:导电聚合物和量子点的多层异质结构、氧化锌(ZnO)纳米线/酞菁铜(CuPc)纳米膜混合异质结器件,嵌入纳米颗粒的聚合物,导电性聚合物膜,并五苯和CuPc半导体膜,以及类似的多层异质结构。呈现S型NDR特性的当前的有机器件可包括利用金属纳米粒子或特定的有机分子的性质来呈现NDR的晶闸管。可替代地,使用如本公开提出的有机半导体的基本结构102晶闸管可以呈现出通过对薄膜晶体管(TFT)的结构改变而实现的S型NDR特性。结构改变可以包括添加第四端子、发射极端子,以及使用异质结构。此外,提出的器件的栅极端子可允许对NDR的起始进行电控制。该器件可以通过栅极端子独立地被关断。图2示出了根据本文所描述的至少一些实施例布置的具有N型NDR的器件和具有S型NDR的器件的示例的负微分电阻曲线。如图200所示,具有N型NDR的器件可以呈现电压-电流曲线222,并且具有S型NDR的器件可以呈现出电压-电流曲线224。负微分电阻(NDR)可以暗示,电流随着电压的升高而减小,或者可替换地电流随着电压的下降而增大。NDR器件可以分类成N型和S型电流-电压特性的宽泛类别。晶闸管器件可以呈现出三种状态,包括反向阻断状态、正向阻断状态和正向导通状态。在反向阻断状态中,电压可被施加而使得二极管将不允许电流流动。在正向阻断状态中,电压可被施加而使得二极管可允许电流流动,但是晶闸管可以仍不被触发成导通。在正向导通状态中,晶闸管可被触发成导通,并且可以保持导通直到正向电流下降到阈值(被称为保持电流)以下。作为这些状态的结果,呈现出S型NDR224的晶闸管器件可以起初处于低电流的阻断状态,但是一旦施加的电压越过阈值,器件就可以切换成导通状态,并且保持在该状态直到电流减至零。图3示出了根据本文所描述的至少一些实施例布置的示例的四端子晶闸管器件的示例的物理结构。如图300中所示,示例的四端子晶闸管器件的物理结构可以包括发射极端子332、源极端子334、空穴传输有机半导体层(HTL)336、电子传输有机半导体层(ETL)338、漏极端子340、介电层342和栅极端子344。四端子晶闸管器件可以包括具有附加发射极端子332的薄膜晶体管(TFT),附加发射极端子332可以与HTL336相接触。TFT中的半导体区域可以包括两层,即HTL336和ETL338。ETL338可以在HTL336的下方。HTL和ETL可以各自取从例如大约10nm至大约100nm厚的范围,并且HTL与ETL之间的界面可基于半导体器件的期望电流来选择。较大的能量势垒可在结构上被引入到HTL和ETL的界面处以阻断从HTL到ETL的空穴流以及从ETL到HTL的电子流。在一些示例中,HTL和ETL的组成和厚度还可以被选择以使得HTL中的空穴可以吸引ETL中的电子到HTL与ETL之间的第二界面并且形成包括ETL中的电子的次沟道。HTL和ETL的组成和厚度可以进一步被选以使得可以在发射极端子与源极端子之间的ETL中形成两个电流路径,使得发射极端子与源极端子之间的电导增加。在一些实施例中,HTL336可以利用并五苯、聚-3-己基噻吩(P3HT)、聚-2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙烯(MEH-PPV)、酞菁铜和类似物来形成。ETL338可以使用富勒烯(C60),[6,6]-苯基-C61丁酸甲酯(PCBM),N,N'-双(正辛基)-二氰乙炔-3,4,9,10-双(二甲酰亚胺)(PDI-8CN2)和/或其他物质来形成。源极端子334可以在一端处接触HTL336和ETL338,而漏极端子340可以在相对端处接触HTL336和ETL338。介电层342可以与源极端子334、漏极端子340和ETL338相接触。栅极端子344可以接触介电层342。源极端子334、漏极端子340和栅极端子344与ETL338和介电物342一起可形成n型TFT。在将正电压施加到栅极端子344上时,电子的聚积层形成在第一界面处,即ETL338和介电层342界面。当正电压相对于源极端子334被施加到漏极端子340时,电流可以流经ETL338中的主n沟道。正漏极电压可以在例如0伏至40伏的范围内。主n沟道可以充当分压器,使得在发射极端子332下方有正电位。结果,发射极端子332可以变得反向偏置,只要施加在发射极端子处的电压小于发射极端子下面的沟道电压即可,从而形成了在其中发射极端子电流可被忽略的截止区。当施加在发射极端子332处的电压足够大从而正向偏置发射极端子332时,空穴被注入HTL336中并且可以聚积在第二界面处,即HTL336与ETL338的界面处。发射极端子332的功函数可以被选择为使得发射极能够将空穴而不是电子注入HTL336中。这些空穴可以将电子吸引到第二界面处,从而在靠近第二界面处形成由ETL338中的电子构成的次沟道346。结果,在发射极端子332与源极端子334之间的ETL区域中可以存在两个电流路径,从而引起ETL区域的总电导的增大。可替换地,在发射极端子332与漏极端子340之间的ETL区域中,电导可以保持基本相同。这会导致施加的漏极端子电压的再分布,其中在发射极端子与漏极端子之间的区域中具有较大的电压降。作为响应,发射极端子332下方的电位可以下降,使发射极端子结更加正向偏置,从而产生再生作用。这样的再生作用可以产生发射极端子的电流-电压特性中的负微分电阻(NDR)特性。NDR的起因至少部分地是由于半导体的一部分中的电导调制可能类似于单结晶体管(UJT)中的电导率调制。然而,不同于UJT,TFT结构可被采用并且可通过形成电流的次沟道来实现电导调制。此外,具有p型掺杂和n型掺杂的UJT可能会由于掺杂的复杂度而难以实现在有机半导体中。根据一些实施例的晶闸管还可以提供如下优点:栅极端子344可允许器件的方便的关断并且还可以改变NDR特性出现处的电压。正栅极电压可取例如从大约0伏至大约40伏的范围,其取决于对材料、材料的厚度、器件的尺寸的选择和/或其它因素。图4示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的示例的四端子晶闸管器件的示例的能级图。图3所描述的示例的四端子晶闸管器件的具体部件的相对能级显示在图400中。在器件工作期间,所描绘的能级可以包括发射极端子452的能级、空穴传输有机半导体层(HTL)的高能级454H和低能级454L(用于高能级的最低未占据分子轨道能量“LUMO”以及用于低能级的最高占据分子轨道能级“HOMO”)、电子传输有机半导体层(ETL)的高能级和低能级(分别是456H和456L)以及漏极/源极端子的能级458。发射极端子452的功函数可接近HTL的较低电位能量状态(低能级454L)。HTL和ETL可以各自具有两个电位能量状态(454H、454L、456H和456L),其可以被选择为使得从HTL至ETL的空穴流被阻断且从ETL到HTL的电子流同样被阻断。当正电压相对于源极端子被施加到漏极端子时,电流可以流经ETL中的主n沟道,从而引起发射极端子下方的正电位。在发射极端子与漏极端子之间的ETL区域中,所施加的漏极端子电压可被再分布,具有比发射极端子与漏极端子之间的区域中更高的电压降。作为响应,发射极端子下方的电位可以下降,使得发射极端子结更加正向偏置,从而产生再生作用。再生作用随后可引起发射极端子的电流-电压特性中的负微分电阻(NDR)特性。图5示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的针对恒定漏极-源极偏置电压和栅极-源极偏置电压示例的四端子晶闸管器件的示例的发射极电流-电压特性。如图500所示,x轴表示发射极电流564(nA),并且y轴表示发射极电位562(V)。曲线566则可以呈现出发射极电流-电压特性。图示的发射极电流-电压特性曲线566可通过在具有40V的基本恒定的漏极电压以及30V的基本恒定的栅极电压情况下对基于图3的结构的晶闸管器件的模拟而获得。具体地,器件可以包括具有5.1eV的功函数的金属栅极端子以及介电常数为3.9的100nm厚的介电层。介电层可以是聚合物,如聚乙烯基苯酚(PVP)或二氧化硅和/或其它材料。源极端子和漏极端子可由铝(4.2eV)构成,每个为100μm长,其中端子间的间距是例如300μm。发射极端子可以由金(5.2eV)构成且被置于器件的中央。在模拟中发射极的长度可以是100μm。半导体区域中的HTL和ETL均可为例如300μm长。能量级可以代表其中HTL是并五苯且ETL是C60的系统。空穴和/或电子的迁移率可随沉积条件而大幅变化,并且可以在上限等于或低于实验报告值的约束下来选择宽泛的范围。上述示例值与示例的图示相结合。根据实施例的晶闸管可基于本文所描述的特征利用其它材料、尺寸和电压和/或其它电气值来实施或与之一起使用。图6示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的示例的四端子晶闸管器件的主沟道(介电/ETL界面)和次沟道(ETL/HTL界面)中的作为发射极电流的函数的示例的电子浓度。如图600所示,例如,y轴可以表示电子浓度672(cm-3)且x轴可以表示发射极电流674(nA)。作为发射极电流的函数的主沟道中的电子浓度可以是几乎恒定的(零斜率)曲线678。作为发射极电流的函数的次沟道中的电子浓度是曲线676。近似零斜率曲线678和S型曲线676可以提供S型NDR特性和显著发射极电流的起始可由于次沟道形成在ETL/HTL界面处而被实现的进一步证据。次沟道的形成可在发射极端子与源极端子之间的ETL区域中导致两个并行的电流路径,使得区域的总电导的增大。相反,发射极端子与漏极端子之间的ETL区域中的电导可以保持基本相同。这可使得发射极端子下方的电位下降并且使得发射极端子结更加正向偏置,从而产生再生作用。再生作用则会产生发射极端子的电流-电压特性中的负微分电阻(NDR)特性,如图所示。图7示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的制造示例的四端子晶闸管器件的示例的工艺的流程图。示例的方法可以包括如由框722、724、726、728和/或730中的一个或多个图示的一个或多个操作、功能或动作。在框722-730中所描述的操作还可以存储为诸如计算装置710的非暂态计算机可读介质720的计算机可读介质中的计算机可执行指令。计算装置710可以包括控制器,该控制器被配置为管理如本文所描述的用于半导体器件的制造系统。计算机可执行指令可以通过计算装置710来执行从而控制制造系统来执行图7的操作。示例的制造四端子、有机薄膜半导体器件的工艺可以从框722开始,“将栅极端子形成在绝缘衬底上”,其中栅极端子可形成在诸如玻璃、塑料、纸、硅等的适合的衬底上。在框722后可以是框724,“将介电层形成在栅极端子上”,其中介电层可形成在栅极端子334上。在框724后可以是框726,“将源极端子和漏极端子形成在介电层的相对端上”,其中源极端子334和漏极端子340可以形成在介电层上的相对位置处。源极端子334和漏极端子340可以充当横跨半导体区域的主端子。在框726后可以是框728,“形成两层(HTL,ETL)半导体区域”,其中每个的厚度均在从大约10nm至大约100nm的范围内的空穴传输层(HTL)336和电子传输层(ETL)338可被选择且被形成到半导体区域中,ETL可形成在HTL的下方。HTL与ETL之间的界面的性质可基于用于半导体区域的期望电流来选择。在框728后可以是框730,“将发射极端子形成在HTL半导体区域上”,其中发射极端子332可以被形成为与HTL336相接触。发射极端子的功函数可被选择为使得当发射极端子332被正向偏置时空穴、而不是电子被注入HTL层中。上述图7的工艺中所包含的操作是为了示例说明的目的。四端子晶闸管器件的制造可通过具有更少或附加操作的类似工艺来实现。在一些示例中,操作可按不同的次序来执行。在一些其它的示例中,各种操作可去除。在其它的示例中,各操作可划分成附加的操作、增补其它操作,或者组合在一起而成为更少的操作。虽然图示为按顺序排序的操作,但在一些实现方式中,各种操作可以按不同的次序来执行,或者在一些情况下,各种操作可以基本同时执行。根据一些示例,描述了一种半导体器件。示例的半导体器件可以包括:两层半导体区域,其包含空穴传输层(HTL)和毗邻的电子传输层(ETL);源极端子,其被配置为在相应的第一端部处接触HTL和ETL;漏极端子,其被配置为在相应的第二端部处接触HTL和ETL,第二端部与第一端部相对;以及发射极端子,其被配置为接触HTL。半导体器件可进一步包括:介电层,其被配置为接触源极端子、漏极端子和ETL;以及栅极端子,其被配置为接触介电层,其中半导体器件被配置为呈现出负微分电阻(NDR)特性。在其它示例中,NDR特性的起始可以通过施加到栅极端子的栅极电压和/或施加到漏极端子的漏极电压来可操作地控制。HTL和ETL可以具有范围从大约10nm至大约100nm的厚度。HTL和ETL的界面可被选择为使得从HTL到ETL的空穴流以及从ETL到HTL的电子流基本上被阻断。发射极端子的功函数可被选择为使得空穴、而不是电子被注入HTL中。在另外的示例中,源极端子、漏极端子和栅极端子可被配置为形成n型薄膜晶体管(TFT),使得响应于正栅极电压到栅极端子的施加,电子聚积在ETL中,靠近ETL和介电层的第一界面。源极端子、漏极端子和栅极端子可进一步被配置为使得:响应于正漏极电压到漏极端子的施加而形成次沟道,其中次沟道包括ETL中靠近第二界面的电子,并且其中源极端子与发射极端子之间的源极-发射极电导在存在次沟道的情况下更高。在另外的其他示例中,发射极端子与漏极端子之间的发射极-漏极电导可基本上不会由于存在次沟道而受影响。正漏极电压可在大约0伏至大约40伏的范围内。正栅极电压可以在大约0伏至大约40伏的范围内。半导体器件可以是四端子、有机薄膜晶闸管。根据其它的示例,描述了制造半导体器件的方法。示例的方法可包括:形成两层半导体器件,该两层半导体区域包括空穴传输层(HTL)和毗邻的电子传输层(ETL);形成在相应的第一端部处接触HTL和ETL的源极端子;形成在相应的第二端部处接触HTL和ETL的漏极端子,所述第二端部与第一端部相对;以及形成接触源极端子、漏极端子和ETL的介电层。该方法可以进一步包括:形成接触介电层的栅极端子,以及形成接触HTL的发射极端子,其中半导体器件被配置为呈现出负微分电阻(NDR)特性。在一些示例中,该方法还可以包括:配置栅极端子和漏极端子中的一个或多个以控制NDR特性的起始,和/或在从大约10nm至大约100nm的厚度范围内选择HTL和ETL的厚度。该方法可进一步包括:基于半导体器件的电流来选择HTL和ETL的界面和/或选择HTL和ETL的组成和厚度,以使得HTL中的空穴吸引ETL中的电子到HTL与ETL之间的界面并且形成次沟道,其中次沟道包括ETL中的电子。在另外的其他示例中,该方法可包括:选择HTL和ETL的组成和厚度,以使得在发射极端子与源极端子之间的ETL中形成两个电流路径,其中这两个电流路径使得发射极端子与源极端子之间的电导增大。根据另外的示例,描述了操作半导体器件的方法。示例的方法可包括:将栅极电压和漏极电压中的一个或多个施加到半导体器件。半导体器件可以包括:两层半导体区域,该两层半导体区域包括空穴传输层(HTL)和毗邻的电子传输层(ETL);源极端子,其被配置为在相应的第一端部处接触HTL和ETL;以及漏极端子,其被配置为在相应的第二端部处接触HTL和ETL,第二端部与第一端部相对。半导体器件还可以包括:发射极端子,其被配置为接触HTL;介电层,其被配置为接触源极端子、漏极端子和ETL;以及栅极端子,其被配置为接触介电层。示例的方法还可以包括:响应于施加栅极电压和漏极电压中的一个或多个,通过半导体器件呈现负微分电阻(NDR)特性。在一些示例中,施加栅极电压或漏极电压中的一个或多个可以包括:施加在大约0伏至大约40伏的范围内的正漏极电压以使得半导体器件呈现出NDR特性。施加栅极电压或漏极电压中的一个或多个还可以包括:施加在大约0伏至大约40伏的范围内的正栅极电压以使得半导体器件呈现出NDR特性。施加正栅极电压可以包括:施加正栅极电压到栅极端子以在ETL和介电层的第一界面处形成电子的聚积层,使得源极端子、漏极端子和栅极端子形成n型薄膜晶体管(TFT)。半导体器件可以是四端子、有机薄膜晶闸管。根据另外的其他示例,描述了晶闸管。示例的晶闸管可包括:两层半导体区域,该两层半导体区域包括空穴传输层(HTL)和相邻的电子传输层(ETL);源极端子,其在相应的第一端部处与HTL和ETL耦合;漏极端子,其在相应的第二端部处与HTL和ETL耦合,第二端部与第一端部相对;发射极端子,其与HTL耦合;介电层,其与源极端子、漏极端子和ETL耦合;以及栅极端子,其与介电层耦合,其中晶闸管被配置为呈现出受栅极端子和漏极端子中的一个或多个控制的负微分电阻(NDR)特性。在另外的示例中,NDR特性的起始可通过选择栅极电压和漏极电压中的一个或多个来控制。源极端子、漏极端子和栅极端子可被配置为形成n型薄膜(TFT)晶体管,以使得响应于正电压到栅极端子的施加,电子的聚积层形成在ETL与介电层的第一界面中。在其他示例中,HTL和ETL可以被配置为使得HTL中的空穴吸引ETL中的电子至HTL与ETL之间的第二界面并且响应于发射极端子被正向偏置而形成包括ETL中的电子的次沟道。HTL和ETL还可被配置为使得:响应于发射极端子被正向偏置,在发射极端子与源极端子之间的ETL中形成两个电流路径,从而使得发射极端子与源极端子之间的电导增大。硬件或软件的使用通常是(但并不总是,因为在一些背景下硬件和软件之间的选择会变得重要)表示成本相对于效率权衡的设计选择。存在各种可以实现(例如,硬件、软件和/或固件)本文所描述的过程和/或系统和/或其它技术的媒介物,并且优选的媒介物将随着部署过程和/或系统和/或其它技术的背景而变化。例如,如果实施者判定速度和精度重要,则实施者可以选择主要为硬件和/或固件的媒介物;如果灵活性重要,则实施者可以选择主要为软件的实施方式;或者,另外可选地,实施者可以选择硬件、软件和/或固件的某组合。前面的详细说明已经通过框图、流程图和/或示例阐述了设备和/或过程的各个实施例。在这些框图、流程图和/或示例包含一项或多项功能和/或操作的程度上,本领域技术人员将理解的是,可以通过各种各样的硬件、软件、固件或几乎其任意组合来单独地和/或统一地实现这些框图、流程图或示例内的每项功能和/或操作。在一个实施例中,本文所描述的主题的多个部分可经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成形式来实现。然而,本领域技术人员将理解的是,在本文公开的实施例的一些方案可以整体地或部分地等同实现为集成电路、在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如,实现为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如,实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件、或几乎任何组合,并且根据本公开的内容,设计电路和/或编写用于软件和/或固件的代码将在本领域技术人员的技能范围内。本公开不受在本申请中所描述的特定实施例的限制,这些特定实施例意在为各个方案的示例。对于本领域技术人员将显而易见的是,能够进行各种改进和变型,而不偏离其精神和范围。根据前面的说明,除了本文列举的那些之外,在本公开范围内的功能上等同的方法和装置对于本领域技术人员而言将是显而易见的。旨在使这些改进方案和变型例落在随附权利要求书的范围内。本公开仅受随附权利要求书连同这些权利要求书所赋予权利的等同方案的整个范围的限制。还应理解的是,本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,而不意在是限制性的。另外,本领域技术人员将理解的是,本文所描述的主题的机制能够作为程序产品以各种形式被分发,并且本文所描述的主题的示例性实施例都适用,而不论实际上用于实施分布的特定类型的信号承载介质如何。信号承载介质的示例包括但不限于以下:可记录型介质,诸如软盘、硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、数字带、计算机存储器、固态驱动器等;以及传输型介质,诸如数字和/或模拟通信介质(例如,光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。本领域技术人员将理解的是,在本领域内常见的是以本文阐述的方式来描述设备和/或过程,此后利用工程实践将这些所描述的设备和/或过程集成到数据处理系统中。也即,本文所描述的设备和/或过程的至少一部分可以通过合理量的实验集成到数据处理系统中。本领域技术人员将理解的是,典型的数据处理系统通常包括如下中的一种或多种:系统单元壳体、视频显示设备、诸如易失性和非易失性存储器的存储器、诸如微处理器和数字信号处理器的处理器、诸如操作系统的计算实体、驱动器、图形用户接口、和应用程序、诸如触摸板或触摸屏的一个或多个交互设备、和/或包括反馈环和控制电动机的控制系统。典型的系统可利用任何适合的商业上提供的组件来实现,诸如在用于制造四端子、有机薄膜有机晶闸管的系统中常见的那些组件。本文所描述的主题有时说明了包含在不同的其它部件内的不同部件或与不同的其它部件耦合的不同部件。应理解的是,这些所描绘的体系结构仅是示例性的,并且实际上可以实施实现相同功能的许多其它体系结构。在概念意义上,实现相同功能的任何部件布置有效地“被关联”,使得实现期望的功能。因此,在此处被组合以实现特定功能的任何两个组件可视为彼此“关联”以使得实现期望功能,不论体系结构或中间组件如何。同样,任意两个如此关联的组件还可视为彼此“可操作地连接”、或“可操作地耦合”以实现期望的功能,并且能够如此关联的任意两个组件还可视为彼此“能够可操作地耦合”以实现期望功能。能够可操作耦合的具体示例包括但不限于能够物理上连接和/或物理交互的部件和/或能够无线交互和/或无线交互的部件和/或逻辑上交互和/或能够逻辑上交互的部件。关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用,本领域技术人员能够根据上下文和/或应用适当地从复数变换成单数和/或从单数变换成复数。为了清晰的目的,本文中明确地阐明了各种单数/复数置换。本领域技术人员将理解,一般地,本文所使用的术语,尤其是随附权利要求(例如,随附权利要求的主体)中所使用的术语,通常意在为“开放式”术语(例如,术语“包括”应当解释为“包括但不限于”,术语“具有”应解释为“至少具有”,术语“包含”应解释为“包含但不限于”,等等)。本领域技术人员还理解,如果意图表达引导性权利要求记述项的具体数量,该意图将明确地记述在权利要求中,并且在不存在这种记述的情况下,不存在这样的意图。例如,为辅助理解,下面的随附权利要求可能包含了引导性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引导权利要求记述项。然而,这种短语的使用不应解释为暗指不定冠词“一”或“一个”引导权利要求记述项将包含该所引导的权利要求记述项的任何特定权利要求局限于仅包含一个该记述项的实施例,即使当同一权利要求包括了引导性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如不定冠词“一”或“一个”的(例如,“一”和/或“一个”应当解释为表示“至少一个”或“一个或多个”);这同样适用于对于用于引导权利要求记述项的定冠词的使用。另外,即使明确地记述了被引导的权利要求记述项的具体数量,本领域技术人员将理解到这些记述项应当解释为至少表示所记述的数量(例如,没有其它修饰语的裸记述“两个记述项”表示至少两个记述项或两个以上的记述项)。此外,在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用法的那些实例中,通常这样的构造旨在表达本领域技术人员理解该惯用法的含义(例如,“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等等的系统)。本领域技术人员将进一步理解,呈现两个以上可选项的几乎任何分离词和/或短语,无论是在说明书、权利要求或附图中,都应理解为设想包括一项、任一项或两项的可能性。例如,术语“A或B”将理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。本领域技术人员将理解的是,为了任何以及全部的目的,诸如在提供所撰写的说明书方面,本文所公开的全部范围也涵盖了任何和全部的可能的子范围及其子范围的组合。能够容易地认识到,任何所列范围都充分地描述了同一范围并且使同一范围分解成至少均等的两半、三份、四份、五份、十份等等。作为非限制示例,本文所论述的每个范围能够容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一,等等。本领域技术人员还将理解的是,诸如“多达”、“至少”、“大于”、“小于”等所有的语言包括所记述的数量并且是指如上文所论述的随后能够分解成子范围的范围。最后,本领域技术人员将理解的是,范围包括每个独立的成员。因此,例如,具有1-3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的组。类似地,具有1-5个单元的组是指具有1个、2个、3个、4个、或5个单元的组,等等。虽然本文已经公开了各个方案和实施例,但是其它的方案和实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文所公开的各个方案和实施例是为了示例的目的而不意在限制,其中真正的范围和精神是通过随附的权利要求表示的。
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