TW200903812A - Carbon nanotube diodes and electrostatic discharge circuits and methods - Google Patents

Carbon nanotube diodes and electrostatic discharge circuits and methods Download PDF

Info

Publication number
TW200903812A
TW200903812A TW097116169A TW97116169A TW200903812A TW 200903812 A TW200903812 A TW 200903812A TW 097116169 A TW097116169 A TW 097116169A TW 97116169 A TW97116169 A TW 97116169A TW 200903812 A TW200903812 A TW 200903812A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
walled carbon
type single
carbon nanotubes
diode
cnt
Prior art date
Application number
TW097116169A
Other languages
English (en)
Inventor
Jia Chen
Steven Howard Voldman
Original Assignee
Ibm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibm filed Critical Ibm
Publication of TW200903812A publication Critical patent/TW200903812A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/20Organic diodes
    • H10K10/26Diodes comprising organic-organic junctions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0255Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/20Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
    • H10K85/221Carbon nanotubes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/70Nanostructure
    • Y10S977/734Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
    • Y10S977/742Carbon nanotubes, CNTs
    • Y10S977/75Single-walled

Description

200903812 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明有關電子裝置的領域;尤其有關奈米碳管 _二極體、使用CNT二極體的靜電放電剛電 路、及製造CNT二極體及咖電路的方法。 【先前技術】 對於比以前更快、更低耗電且因而更小之電子裝 ,的研究造就了可產生比目前半導體成像技術更小的 ,度及長度幾何形狀之結構。所特卿注的是以諸如 量子點、CNT線路、及CNT場效電晶體(cnTFETs) 之奈米碳管形成的結構。使用CNTFETs及CNT線路 構成的電路將需要ESD保護,但對於提供此種保護的 結構及方法實際上一無所知。因此,習知需要合適的 CNT二極體及ESD電路,以保護利用CNT的電子裝 置。 【發明内容】
本發明之第一方面有關一種二極體,包含:一 P 型單壁奈米碳管;一 η型單壁奈米碳管,該p型單壁 奈米碳管與該η型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸; 及一第一金屬墊與該ρ型單壁奈米碳管實體接觸且電 接觸,及一第二金屬墊與該η型單壁奈米碳管實體接 觸且電接觸。 200903812 本發明之第二方面有關一種二極體,包含:複數 個p型單壁奈米碳管;複數個η型單壁奈米碳管,該 等Ρ型單壁奈米碳管的每一個與該等η型單壁奈米碳 管的一個或二個實體接觸且電接觸,及該等η型單壁 奈米碳管的每一個與該等ρ型單壁奈米碳管的一個或 二個實體接觸且電接觸;及一第一金屬墊與該複數個 Ρ型單壁奈米碳管的每一個ρ型單壁奈米碳管實體接 觸且電接觸,及一第二金屬墊與該複數個η型單壁奈 米碳管的每一個η型單壁奈米碳管實體接觸且電接 觸。 本發明之第三方面有關一種二極體陣列,包含: 複數個隔開的Ρ型單壁奈米碳管延伸於一第一長軸方 向中且彼此平行於一第一層中;複數個隔開的η型單 壁奈米碳管延伸於一第二長軸方向中且彼此平行於一 第二層中,該第一長軸方向Α約垂直於該第二長轴方 向;第一金屬墊,與該複數個ρ型單壁奈米碳管的個 別的P型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸,及第二金 屬塾,與該複數個ρ型單壁奈米碳管的個別的η型單 壁奈米碳管實體接觸且電接觸;及其中該複數個ρ型 單壁奈米碳管的每一 ρ型單壁奈米碳管與該複數個η 型單壁奈米碳管的每一 η型單壁奈米碳管相交於大於 零但不大於90度的夾角處,該等ρ型單壁奈米碳管與 200903812 該等η型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸,其中該等 Ρ型單壁奈米碳管與該等η型單壁奈米碳管相交。 本發明之第四方面關於一種靜電放電電路,包 含:根據該第一方面之該二極體的一第一二極體,及 根據該第一方面之該二極體的一第二二極體;該第一 二極體之一陰極連接至一電源的一高壓端子,及該第 二二極體之一陽極連接至該電源的一低壓端子;一輸 入墊連接至該第一二極體的一陽極、連接至該第二二 極體的一陰極、及連接至要保護的電路。 本發明之第五方面關於一種靜電放電電路,包 含:根據該第二方面之該二極體的一第一二極體,及 根據該第二方面之該二極體的一第二二極體;該第一 二極體之一陰極連接至一電源的一高壓端子,及該第 二二極體的一陽極連接至該電源的一低壓端子;一輸 入墊連接至該第一二極體的一陽極、連接至該第二二 極體的一陰極、及連接至要保護的電路。 【實施方式】 奈米碳管是由排列為六邊形及五邊形之sp2-混合 碳原子組成的閉籠式(closed-cage)分子。奈米碳管類型 有兩種:中空管狀結構的單壁奈米管及多層壁奈米 管。多層壁奈米碳管類似同心柱的集合。本發明使用 200903812 單壁奈米碳管(SWNT)。為了本發明的用途,用語「奈 米碳管(CNT)」代表碳SWNT。
靜電放電是在不同電位的兩個物體間流動之突然 又短暫的電流。電子裝置特別容易受到輸入及輸出接 腳上所發生之ESD狀況的影響。ESD保護電路係連接 至輸入及輸出接腳,以將ESD電流引導至例如接地, 以免使電流傳送至連接至接腳的電路。 圖1A為俯視圖及圖1B為根據本發明之第一 cnt 二極體之穿過圖1A中直線1B-1B的截面圖。在圖1A 及1B中,CNT二極體1〇〇A包括第一 CNT 1〇5,其由 觸媒奈米粒子110在第—長軸方向中延伸,且在與觸 媒奈米粒子接觸之末端相對的末端處藉 115進行電接觸。CNT二極體_A另外包括第二CNT 120,其由觸媒奈米粒子125在第二長轴方向中^伸, = 米Γ接觸之末端相對的末端處藉由金 屬接點130進仃電接觸。在圖认及m中 位在兩個不同但卻平行的平財 均與絕緣層U5之頂面界㈣平面平行。兩個十面 ^及1B中未顯示’但接觸塾115可如 同觸媒不米粒子11〇在CNT 1〇5的同一末 雖然在圖1A及ΪΒ中未顯示,但接觸墊130可^同觸 200903812 媒奈米粒子125在CNT 12G的同—末端上形成(見圖 2A及2B)。雖然在圖1A及1B中未顯示,但接觸墊 115可在CNT 1G5於其相對末端間的中間區域令形 成。雖然在圖1A及1B中未顯示,但接觸墊丨3〇可在 CNT 120於其相對末端間的中間區域中形成。因此, 每一接點有三個可能位置,而兩個接點加在一起就有 九個可能的接點位置組合。 CNT 105及120在夾角〇;處相交且在其相交處彼 此電接觸。CNT二極體100A在絕緣層135上形成, 而絕緣層135又在基板140上形成。觸媒奈米粒子u〇 及丨25和金屬接點II5及13〇皆與絕緣層i3S接觸。 在一範例中,當利用化學汽相沈積(CVD)以如一氧化 碳(CO)及氫(H2)混合物的含碳氣體形成CNT 105及 120時’觸媒奈米粒子110及125為鐵/鈷(Fe/Co)或鐵/ 鈷 /鎳(Fe/Co/Ni)。 CNT 105具有長度L1及直徑Dl,CNT 120具有 長度L2及直徑D2。L1及L2各介於約數十nm及約 若干cm之間。D1及D2各介於約0.5 nm及約5 nm 之間。接點115與CNT 120相隔距離S1,接點130與 CNT105相隔距離S2。S1及S2各介於約〇.5 nm及約 若干cm之間。 200903812
在一範例中,CNT 105係p型CNT,CNT 120係 n 型 CNT。或者,CNT 120 係 p 型 CNT,CNT 105 係 n型CNT。CNT自然為p型,有幾種方法可以使cnt 變成η型或變成更強烈的p型。含鈀(pd)的接點使得 CNT變成P型(多數載子為電洞)。Pd具有高功函數, 及CNT與Pd的實體接觸且電接觸產生電子的 Schottky障壁高於電洞的Schottky障壁。含銘(A1)的接 點使得CNT變成n型(多數載子為電子)。八丨具有低功 函數’及CNT與Α1的實體接觸且電接觸產生電洞的
Schottky障壁兩於電子的Schottky障壁。當CNT 105 將為p型及CNT 120將為n型時,可以Pd形成接點
115及以A1形成接點130。當CNT 120將為p型及CNT 1〇5將為η型時’可以Pd形成接點13〇及以A1形成 接點115。當CNTsl〇5及120的摻雜係根據選擇接點 115及130所用的金屬而定時,距離S1及S2最好越 小越好。 i ^摻雜CNT的另一個方法是藉由在CNT上形成電 荷轉移複合物塗層。在一範例中,在CNT上以富含胺 的t合物(例如聚乙烯胺)進行化學塗布,可使CNT變 成二型。在一範例中,富含胺的聚合物層為單層。在 一範例中’藉由在C N T表面上形成電荷轉移複合物(使 CJNT充電為正電)來處理CNT ,可使CNT變成比較p 型。在CNT上形成電荷轉移複合物的一個方法是將 -10- 200903812 CNT浸入三乙氧鏽六氯銻酸鹽(triethyl〇xonium hexachloroantimonate(C2H5)30+SbCl6)的溶液,接著再 沖洗適當溶劑。在對CNT 105及120進行化學摻雜 時’可以諸如鈦(Ti)、钽(Ta)、銅(Cu)、或鎢(W)等金 屬形成接點115及130,但仍可結合化學塗布使用pd 及Al(Pd在化學p型摻雜的CNT上及Ai在化學n型 摻雜的CNT上)。例如,Ti具有中等功函數(約4 33 eV) ’及CNT與Ti的實體接觸且電接觸產生電洞及電 子的Schottky障壁大約相等。 CNT 105及120相交所形成的角α大於零度且不 大於90。。 製造CNT二極體100Α的一個範例如下: (1)在絕緣層135上形成第一觸媒奈米粒子11().
C 物湘在帛—餘料帽動的反應 物軋體生長第一 CNT 105 ; - (3巧絕緣層135上形㈣二觸媒奈米粒子125 ; 物-(I)猎由CVD利用在第二長轴方向中流動的反庳 物軋體生長第二CNT 120(第一及m … 角度為α); 及第一長軸方向間的 (5) 形成第一接點115 ;及 (6) 形成第二接點130。 200903812 視情況,在步驟(2)後,可藉由化學塗布來摻雜 CNT 105 ’在此例中’最好在步驟(3)之前’在cnt 105 上形成可移除的保護塗層。視情況,在步驟(4)後,可 藉由化學塗布來摻雜CNT 120,在此例中,最好在形 成摻雜化學塗布之前,在CNT 120上形成可移除的保 護塗層。視情況,在步驟(2)後,可藉由第一化學塗布 來摻雜CNT 105,及在步驟(4)後,可藉由第二化學塗 布來掺雜CNT 120 ’在此例中,最好在步驟⑶之前在 CNT 105上形成可移除的保護塗層,及在形成摻雜化 學塗布之此第二CNT之前,移除預期第二CNT 與第一 CNT 105將會相交之保護塗層的一部分。 在製造圖4的CNT二極體i〇〇D、圖5的CNT陣 列、和圖6A及6B的CNT二極體i00E(其包括多個p 型及多個η型CNT及其說明如下)時,移除任何全導 電(與半導電CNT相對)的選擇性步驟可加在步驟(2) 及(4)之後。在第一範例中’將高電流(如約1〇9 A/cm2) 傳送通過CNT,可移除導電CNT。在第二範例中,使 CNT經艾(如甲烧)電漿,可移除導電 驟⑺中形成之CNT的額外步驟可能需要。㈣在乂 在一範例中’絕緣層135為Si02且基板140包含 單晶石夕。在第一範例中,絕緣層135及基板140可包 括於積體電路U巾’積體電路晶片包括諸如CM〇s 200903812 FET、雙極電晶體、pN接面及Schottky二極體、薄膜 及溝渠電容器、FET及多晶矽電阻器及金屬電感器等 裝置’其與CNT二極體100A(或CNT二極體100B、 100C、1〇〇〇、及100E及CNT二極體陣列150的任一 者’全部說明如下)一起配線,以形成積體電路。在第 二範例中,絕緣層135及基板140可包括於積體電路 晶片中’積體電路晶片包括諸如CNTFETs、CNT二極 體、CNT電容器、CNT電阻器、及CNT電感器等裳 置,其與CNT二極體100A(或CNT二極體100B、 100C、l〇〇D及100E及CNT二極體陣列150的任一 者,全部說明如下)一起配線,以形成積體電路。在第 三範例中,絕緣層135及基板140可包括於積體電路 晶片中’積體電路晶片包括等諸如CMOS FETs、雙極 電晶體、PN接面及Schottky二極體、薄膜及溝渠電容 器、FET及多晶矽電阻器及金屬電感器、CNTFETs、 CNT二極體、CNT電容器、CNT電阻器及CNT電感 器等裝置,其與CNT二極體ιοοΑ(或CNT二極體 100B、l〇〇C、100D、及 100E 及 CNT 二極體陣列 150 的任一者,全部說明如下)一起配線,以形成積體電 路。第一、第二、或第三範例任一者中的配線可包含 習用半導體配線技術’諸如鑲嵌線路及接點、CNT線 路或其組合。 圖2A為俯視圖及圖2B為根據本發明之第二Cnt 200903812 二極體之穿過圖2A中直線2B-2B的截面圖。在圖2A 及2B中,CNT二極體100B類似於圖1A及1B的CNT 二極體100A ’除了取代彼此相交於夾角α的CNT 105 及120 ’其為彼此互相平行(即q^o。),且120在 CNT105的頂部,及CNT105及120沿每一 CNT之長 度的一部分電接觸。在圖2A及2B中,CNT 105及120 位在垂直於由絕緣層135之頂面界定之平面的相同平 面中。 注意,接點130在CNT於其相對末端的中間區域 接觸CNT 120。接點130可在觸媒奈米粒子125之上 在CNT末端上接觸CNT 120。CNT二極體ιοοΒ的製 造類似於上述CNT二極體100A的製造。 圖3為根據本發明之第三CNT二極體的俯視圖。 在圖3中,CNT二極體i〇OC類似於圖从及犯的⑶丁 二極體100B ’只是CNT 1如並非在CNT 105的頂部, 而是CNT 120與CNT 105彼此相鄰,及與觸媒奈米粒 子110及125相對的相應末端彼此互相彎曲遠離。在 圖3中,CNT 105及120位在平行於由絕緣層135之 頂面界定之平面的相同平面中。在一範例中,在形成 接點115及130之前,使用原子力顯微鏡執行彎曲。 雖然未在圖3中顯示,但僅有CNT1〇5及12〇之—需 要言曲’另一個可維持平直。否則,CNT二極體1 〇〇c -14- 200903812 的製造類似於上述CNT二極體100A的製造。 圖4為根據本發明之第四CNT二極體的俯視圖。 在圖4中,CNT二極體l〇〇D類似於圖1A及1B的 CNT二極體’但因為單一接點ι15電接觸每一個cNT 105 ’及單一接點130電接觸每一個cnt 120,所以有 複數個大體上平行的第一 CNT 105及複數個大體上平 行的第二C N T 12 0形成複數個按行與列平行配線之陣 列配置的二極體D。在一範例中,CNT 105大約垂直 於CNT 120。CNT 105的數目可與CNT 120所提供的 數目一樣小,如至少兩個,反之亦然。 圖5為根據本發明之CNT二極體陣列的俯視圖。 在圖5中,CNT二極體陣列150類似於圖4的CNT 二極體100D,只是每一 CNT 1〇5電連接至單一接觸 墊115,及每一 CNT 120電連接至單一接觸墊13〇。 如此將使各種二極體電路一起配線成電路,包括gSD 保護電路。另外,還可測試CNT二極體陣列15〇,並 可將有缺陷的個別二極體、列或行「標示」為有缺陷, 因而不將其配線成電路。
圖6A為俯視平面圖及圖6B為根據本發明之第五 CNT二極體穿過圖6A中之直線6B_6B的戴面圖。在 圖6A及6B中,CNT二極體100E類似於圖2A及2B -15 - 200903812 的CNT二極體100B,只是CNT二極體100E包括複 數個CNT 105及120。CNT 105在平行於由絕緣層 135(見圖2B)之頂面界定之平面的第一層中,在長轴方 向中彼此平行延伸。CNT 120如CNT 105,在平行於 由絕緣層135(見圖2B)之頂面界定之平面的第二層 中,在相同長軸方向中彼此平行延伸。第一層中的每 一 CNT 105 沿 CNT 105/120 群組中每一相鄰 CNT 105 及120之長度的一部分’與第二層中的一或二個CNT 120電接觸(形成CNT 105/120群組)。 圖6C為圖6A及6B中所示CNT之替代性配置的 橫載面圖。在圖6C中,顯示CNT 105及120的替代 性配置’其中相鄰的CNT 105沿每一相鄰CNT 105之 長度的一部分彼此電接觸,相鄰CNT 120沿每一相鄰 CNT 120之長度的一部分彼此實體接觸且電接觸。 圖7為根據本發明的第一 CNT二極體ESD電路。 在圖7中,ESD保護電路200包括第一 CNT二極體 D1及第二CNT二極體D2。第一 CNT二極體D1的陰 極連接至VDD’及第二CNT二極體D2的陽極連接至 VSS(如接地)。輸入墊連接至CNT二極體D1的陽極 及CNT二極體D2的陰極。要保護的積體電路連接至 輸入墊。 16 200903812 二極體D1及D2係各自地選自由上述CNT二極 體100A、CNT二極體100B及CNT二極體1〇〇c組成 的二極體群組。 圖8為根據本發明的第二CNT二極體ESD電路。 在圖8中,ESD保護電路205包括第一 CNT二極體陣 列DA1及第二CNT二極體陣列DA2。第一 CNT二極 體陣列DA1之每一二極體的陰極連接至VDD ,及第 二CNT二極體陣列DA2之每一二極體的陽極連接至 VSS(如接地)。輸入墊連接至CNT二極體陣列DA1之 每一二極體的每一陽極及連接至CNT二極體陣列 DA2之每一二極體的陰極。要保護的積體電路連接至 輸入墊。二極體陣列DA1及DA2係各自地選自由上 述CNT二極體陣列1麵及CNT二極體陣歹,U 5 〇组成 的二極體陣列群組。 上述本發明實施例的說明是為了瞭解本發明。應 明白’本發明不限於本文所述的特定實施例,而是在 不脫離本發明_下,㈣進行各種修改、重新配置 及替,’正如本技術人士所明白的。因此,以下申請 專利範圍是用來涵蓋在本發明精神及範嘴之内 修改及變更。 【圖式簡單說明】 200903812 本發明的特色如隨賴中請專利範圍所述。然 而’要元全瞭解本翻本身,在閱讀時, 一併參考解 5生貝施例的相說g月及所㈣之圖式,其中圖式為: 圖1A為俯視圖及圖1B為根據本發明之第
一 CNT -極體之穿過圖1A中直線1B_1B的截面圖; 一圖2A為俯視圖及圖2B為根據本發明之第二CNT 一極體之穿過圖2A中直、線2B-2B的截面圖;
圖3為根據本發明之第三CNT二極體的俯視圖; 圖4為根據本發明之第四CNT二極體的俯視圖; 圖5為根據本發明之CNT二極體陣列的俯視圖; 圖6A為俯視平面圖及圖6B為根據本發明之第五 CNT 一極體之穿過圖6A中直線6B-6B的截面圖; 圖6C為圖6A及6B中所示CNT之替代性配置的 橫截面圖; 圖7為根據本發明的第一 CNT二極體ESD電路; 及 圖8為根據本發明的-第二CNT二極體ESD電路。 【主要元件符號說明】 100A、100B、 105 110 、 125 115 > 130 120
100C、100D、100E CNT 二極體 第一 CNT 觸媒奈米粒子 金屬接點 第二 CNT -18 - 200903812 135 絕緣層 140 基板 150 CNT二極體陣列 200、205 ESD保護電路 D1 第一 CNT二極體 D2 第二CNT二極體 DAI 第一 CNT二極體陣列 DA2 第二CNT二極體陣列
-19-

Claims (1)

  1. 200903812 十、申請專利範圍: 1. 一種二極體,包含: 一P型單壁奈米碳管; 一 η型單壁奈米碳管,該p型單壁奈米碳管與 該η型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸;及 一第一金屬墊與該ρ型單壁奈米碳管實體接 觸且電接觸,及一第二金屬墊與該η型單壁奈米碳 管實體接觸且電接觸。 2. 如請求項1之二極體,其中:該第一金屬墊感生電 洞作為該ρ型單壁奈米碳管中的多數載子,及該第 二金屬墊感生電子作為該η型單壁奈米碳管中的 多數載子。 3. 如請求項1之二極體,其中該第一金屬墊包含鈀及 該第二金屬墊包含鋁。 4. 如請求項1之二極體,其中該η型單壁奈米碳管具 有一富含胺的聚合物塗層。 5. 如請求項1之二極體,其中該ρ型單壁奈米碳管具 有一拉電子電荷轉移複合物塗層。 6. 如請求項1之二極體,其中該ρ型單壁奈米碳管及 -20- 200903812 該η型單壁奈米碳管彼此相交於大於零但不大於 90度的一夾角,其中該ρ型單壁奈米碳管及該η 型單壁奈米碳管處於該實體接觸及電接觸。 7. 如請求項1之二極體,其中該ρ型單壁奈米碳管及 該η型單壁奈米碳管彼此平行,該ρ型單壁奈米碳 管之長度的一部分及該η型單壁奈米碳管之長度 的一部分處於該實體接觸及電接觸。 8. —種二極體,包含: 複數個ρ型單壁奈米碳管; 複數個η型單壁奈米碳管,該等ρ型單壁奈米 碳管的每一個與該等η型單壁奈米碳管的一個或 二個實體接觸且電接觸,及該等η型單壁奈米碳管 的每一個與該等ρ型單壁奈米碳管的一個或二個 實體接觸且電接觸;及 一第一金屬墊,與該複數個ρ型單壁奈米碳管 的每一個ρ型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸,及 一第二金屬墊,與該複數個η型單壁奈米碳管的每 一個η型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸。 9. 如請求項8之二極體,其中:該第一金屬墊感生電 洞作為該等ρ型單壁奈米碳管中的多數載子,及該 第二金屬墊感生電子作為該等η型單壁奈米碳管 -21 200903812 中的多數載子。 10. 如請求項8之二極體,其中該第一金屬墊包含鈀及 該第二金屬墊包含鋁。 11. 如請求項8之二極體,其中該複數個η型單壁奈米 碳管的每一 η型單壁奈米碳管具有一富含胺的聚 合物塗層。 12. 如請求項8之二極體,其中該複數個ρ型單壁奈米 碳管的每一 Ρ型單壁奈米碳管具有一拉電子電荷 轉移複合物塗層。 13. 如請求項8之二極體,其中該複數個ρ型單壁奈米 碳管的每一Ρ型單壁奈米碳管與該複數個η型單壁 奈米碳管的每一 η型單壁奈米碳管相交於大於零 但不大於90度的夾)|,該等ρ型單壁奈米碳管與 該等η型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸,其中該 等ρ型單壁奈米碳管與該等η型單壁奈米碳管相 交。 14. 如請求項8之二極體,其中: 在一第一層中該複數個ρ型單壁奈米碳管的 每一 ρ型單壁奈米碳管在一長軸方向中彼此平行 -22- 200903812 延伸; 在一第二層中該複數個η型單壁奈米碳管的 每一 η型單壁奈米碳管在該長軸方向中彼此平行 延伸;及 該第一層中的每一 Ρ型單壁奈米碳管沿每對 接觸之η型及ρ型單壁奈米碳管之長度的一部分, 與在該第二層中的一或二個η型單壁奈米碳管實 體接觸且電接觸。 15.如請求項8之二極體,其中: 在一第一層中該複數個ρ型單壁奈米碳管的 每一 ρ型單壁奈米碳管在一長軸方向中彼此平行 延伸,該複數個ρ型單壁奈米碳管的相鄰ρ型單壁 奈米碳管沿每一相鄰Ρ型單壁奈米碳管之長度的 部分彼此電接觸; 在一第二層中該複數個η型單壁奈米碳管的 每一 η型單壁奈米碳管在該長軸方向中彼昆平行 延伸,該複數個η型單壁奈米碳管的相鄰η型單壁 奈米碳管沿每一相鄰η型單壁奈米碳管之長度的 部分彼此電接觸;及 該第一層中的每一 ρ型單壁奈米碳管沿每一 對接觸之η型及ρ型單壁奈米碳管之長度的一部 分,與在該第二層中的一或二個η型單壁奈米碳管 實體接觸且電接觸。 -23 - 200903812 16. —種二極體陣列,包含: 複數個隔開的P型單壁奈米碳管延伸於一第 一長軸方向中且彼此平行於一第一層中; 複數個隔開的η型單壁奈米碳管延伸於一第 二長軸方向中且彼此平行於一第二層中,該第一長 軸方向大約垂直於該第二長軸方向; 第一金屬墊,與該複數個ρ型單壁奈米碳管的 個別的ρ型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸,及第 二金屬墊,與該複數個ρ型單壁奈米碳管的個別的 η型單壁奈米碳管實體接觸且電接觸;及 其中該複數個Ρ型單壁奈米碳管的每一ρ型單 壁奈米碳管與該複數個η型單壁奈米碳管的每一 η 型單壁奈米碳管相交於大於零但不大於90度的夾 角處,該等ρ型單壁奈米碳管與該等η型單壁奈米 碳管實體接觸且電接觸,其中該等ρ型單壁奈米碳 管與該等η型單壁奈米碳管相交。 17. 如請求項16之二極體陣列,其中該等第一金屬墊 包含鈀及該等第二金屬墊包含鋁。 18. 如請求項16之二極體陣列: 其中該複數個η型單壁奈米碳管的每一 η型單 壁奈米碳管具有一富含胺的聚合物塗層;或 -24 - 200903812 辟太^ίϊ 壁奈米碳管的每-p型單 ^ ^中^ :: 拉電子電荷轉移複合物塗層;或 ,ΪΪΪ複數個n型單壁奈米破管的每-η型單 壁不米奴官具有一富含胺的聚合物塗層,及該複數 個單子壁電奈4碳管的每,解 一拉電子電何轉移複合物塗層。 19. 一種靜電放電電路,包含:
    ,請求項i之二極體的—第—二極體及如請 求項1之—極體的一第二二極體; 該第-二極體的—陰極連接至一電源的一高 壓端子’及該第二二極體的一陽極連接至該電源的 -低壓端子;-輸人墊連接至該第—二極體的一陽 極、連接至該第二二極體的一陰極、及連接至要保 護的電路。 ”
    20. —種靜電放電電路,包含: 如請求項8之二極體的一第一二極體及如 求項8之二極體的一第二二極體; 該第一二極體的一陰極連接至一電源的一高 壓端子,及該第二二極體的一陽極連接至該電源的 一低壓端子;一輸入墊連接至該第一二極體的一陽 極、連接至該第二二極體的一陰極、及連接至要保 護的電路。 -25-
TW097116169A 2007-05-04 2008-05-02 Carbon nanotube diodes and electrostatic discharge circuits and methods TW200903812A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/744,234 US7872334B2 (en) 2007-05-04 2007-05-04 Carbon nanotube diodes and electrostatic discharge circuits and methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200903812A true TW200903812A (en) 2009-01-16

Family

ID=39939339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097116169A TW200903812A (en) 2007-05-04 2008-05-02 Carbon nanotube diodes and electrostatic discharge circuits and methods

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7872334B2 (zh)
TW (1) TW200903812A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI622181B (zh) * 2016-07-01 2018-04-21 鴻海精密工業股份有限公司 奈米異質結構

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7567414B2 (en) * 2004-11-02 2009-07-28 Nantero, Inc. Nanotube ESD protective devices and corresponding nonvolatile and volatile nanotube switches
US9390790B2 (en) * 2005-04-05 2016-07-12 Nantero Inc. Carbon based nonvolatile cross point memory incorporating carbon based diode select devices and MOSFET select devices for memory and logic applications
CN101582382B (zh) * 2008-05-14 2011-03-23 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 薄膜晶体管的制备方法
US8331413B2 (en) * 2010-02-04 2012-12-11 Michael Lebby Integrated rare earth devices
WO2012122387A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 Marshall Cox Graphene electrodes for electronic devices
US9018734B2 (en) * 2011-04-15 2015-04-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Single wall carbon nanotube diodes
US8916405B2 (en) 2011-10-11 2014-12-23 International Business Machines Corporation Light emitting diode (LED) using carbon materials
DE102011084363B4 (de) 2011-10-12 2022-12-22 Pictiva Displays International Limited Organische Leuchtdiode
US10249684B2 (en) * 2012-12-17 2019-04-02 Nantero, Inc. Resistive change elements incorporating carbon based diode select devices
US9496475B2 (en) * 2013-03-28 2016-11-15 The Texas A&M University System High performance thermoelectric materials
CN110676341B (zh) * 2018-07-03 2021-06-25 清华大学 半导体结构、光电器件、光探测器及光探测仪

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6445006B1 (en) * 1995-12-20 2002-09-03 Advanced Technology Materials, Inc. Microelectronic and microelectromechanical devices comprising carbon nanotube components, and methods of making same
US6128214A (en) * 1999-03-29 2000-10-03 Hewlett-Packard Molecular wire crossbar memory
EP2224508B1 (en) * 1999-07-02 2016-01-06 President and Fellows of Harvard College Method of separating metallic and semiconducting nanoscopic wires
WO2002037572A1 (fr) * 2000-11-01 2002-05-10 Japan Science And Technology Corporation Reseau a pointes, circuit non, et circuit electronique contenant ceux-ci
US20040067530A1 (en) * 2002-05-08 2004-04-08 The Regents Of The University Of California Electronic sensing of biomolecular processes
US6762918B2 (en) * 2002-05-20 2004-07-13 International Business Machines Corporation Fault free fuse network
ATE360873T1 (de) * 2002-07-25 2007-05-15 California Inst Of Techn Sublithographische nanobereichs- speicherarchitektur
US6919740B2 (en) * 2003-01-31 2005-07-19 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Molecular-junction-nanowire-crossbar-based inverter, latch, and flip-flop circuits, and more complex circuits composed, in part, from molecular-junction-nanowire-crossbar-based inverter, latch, and flip-flop circuits
WO2005010480A2 (en) * 2003-04-28 2005-02-03 Eikos, Inc. Sensor device utilizing carbon nanotubes
US7254799B2 (en) * 2005-01-31 2007-08-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for allocating resources in heterogeneous nanowire crossbars having defective nanowire junctions
US7553472B2 (en) * 2005-06-27 2009-06-30 Micron Technology, Inc. Nanotube forming methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI622181B (zh) * 2016-07-01 2018-04-21 鴻海精密工業股份有限公司 奈米異質結構

Also Published As

Publication number Publication date
US7872334B2 (en) 2011-01-18
US20080273280A1 (en) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200903812A (en) Carbon nanotube diodes and electrostatic discharge circuits and methods
Graham et al. How do carbon nanotubes fit into the semiconductor roadmap?
US7567414B2 (en) Nanotube ESD protective devices and corresponding nonvolatile and volatile nanotube switches
US8664657B2 (en) Electrical circuit with a nanostructure and method for producing a contact connection of a nanostructure
TWI362720B (en) Planar polymer memory device
US8158968B2 (en) Methods of forming carbon nanotubes architectures and composites with high electrical and thermal conductivities and structures formed thereby
Hierold et al. Carbon nanotube devices: properties, modeling, integration and applications
Iniewski Nano-semiconductors: devices and technology
US20100147657A1 (en) Nanotube esd protective devices and corresponding nonvolatile and volatile nanotube switches
CN107564910A (zh) 半导体器件
JP6659956B2 (ja) ショットキーバリアダイオード及び電子装置
JP2004179564A (ja) pn接合素子及びその製造方法
CN107564917A (zh) 纳米异质结构
Close et al. Measurement of subnanosecond delay through multiwall carbon-nanotube local interconnects in a CMOS integrated circuit
Vyas et al. Effect of improved contact on reliability of sub-60 nm carbon nanotube vias
Lee et al. Molecular wires and gold nanoparticles as molewares for the molecular scale electronics
Mishra et al. ESD behavior of MWCNT interconnects—Part I: Observations and insights
CN107564862A (zh) 纳米异质结构的制备方法
Chiu et al. Characteristics of size dependent conductivity of the CNT-interconnects formed by low temperature process
US8212234B2 (en) Method of fabricating nanosized filamentary carbon devices over a relatively large-area
US20090059654A1 (en) High density magnetic memory based on nanotubes
Majumder Analysis of propagation delay for bundled SWCNT and bundled MWCNT in global VLSI interconnects
Kumar et al. Novel modeling approach for multi-walled CNT bundle in global VLSI interconnects
TWI488206B (zh) 奈米管靜電放電保護裝置及對應的非揮發性與揮發性的奈米管開關
Majumder et al. Comparison of propagation delay characteristics for single-walled CNT bundle and multiwalled CNT in global VLSI interconnects