Оптимизация Si нанопроводниковых FET сенсоров: фотопроводимость, pH чувствительность, шум и эффекты длины канала

Аннотация

Сфабрикованы кремниевые нанопроводниковые (NP) полевые транзисторы (FET) сенсоры различных длин. Исследовались транспортные свойства Si NP FET сенсоров, включающие шумовую спектроскопию и ток-волт (I-V) характеристику. Статические I-V зависимости демонстрируют высокое качество изготовленных кремниевых FET без утеточного тока. Транспортные и шумовые свойства NP FET структур исследовали под различными условиями светового освещения, а также в сенсорной конфигурации в водном растворе с разными pH значениями. Кроме того, изучали эффекты длины канала на фотопроводимость, шум и pH чувствительность. Величина канального тока примерно обратно пропорциональна длине токового канала, а pH чувствительность растет с увеличением длины канала, приближаясь к пределу Нернста 59,5 мВ/pH. Продемонстрировано, что доминирующий 1/f-шум может быть проэкранен генерационно-рекомбинационным плато при определенном pH раствора или внешнем оптическим возбуждении. Характерная частота генерационно-рекомбинационного шумового компонента уменьшается с увеличением мощности освещения. Более того, показано, что измеренное значение наклона спектральной плотности 1/f-шума зависимости от длины токового канала равно 2,7, что близко к теоретически предсказанному значению 3.

Введение

За прошлое десятилетие нанокремниевые структуры находились под интенсивным изучением [1] благодаря их перспективным электрическим, оптическим, химическим, тепловым и механическим свойствам. По сравнению с крупными структурами, наномасштабные полевые транзисторы (FET) позволяют измерять электрические, оптические и другие типы очень малых сигналов благодаря увеличенному отношению поверхность/объем образца. Малые размеры наноструктур делают их идеальными для сенсинга малых объемов образца с низкими аналит концентрациями. Особенности и свойства pH сенсоров обсуждаются более детально в [2–4]. Показано, что pH чувствительность объемных кремниевых материалов низка. Хорошие pH сенсорные свойства Si нанопроводников (NP), с чувствительностью 58,3 мВ/pH, наблюдались. Например, в области медицинской диагностики, наномасштабные структуры, целящиеся на использование низкоразмерных наноструктур таких как углеродные нанотрубки, металлические или полупроводниковые NP или атомно-тонкие наноленточки (NR) могут быть реализованы для множества приложений [5]. Среди упомянутых структур, кремниевые NR и NP FET структуры открывают перспективы для безметочной, реального времени и высокочувствительной детекции биомолекул используя аффинностные принципы связывания [6]. Чувствительность разных NR размеров изучалась. Показано, что новый сенсор с интегрированным референсным NR может использоваться для реального времени ошибки мониторинга при pH сенсинге [6]. Новые особенности и функции непрерывно добавляются к электронным устройствам, таким как мобильные системы здоровья мониторинга и носимые устройства. Несмотря на успех таких персональных систем здоровья мониторинга [7], следующее поколение носимых устройств ожидается включать также переносимую «лабораторию на чипе» — набор медицинских биосенсоров, которые могут использоваться для детекции и диагностики различных медицинских веществ [8, 9]. Для того чтобы мониторить и детектировать ранние стадии болезни в идеальном случае на уровне одной молекулы, размер сенсорного преобразователя должен быть сравним с биологическими маркерами под тестом. Поэтому биосенсоры на базе NP и NR должны быть разработаны для мониторинга биологических событий, происходящих на очень малых размерах. Другая важная область применения — оптоэлектроника, где световое взаимодействие с наноструктурами может использоваться для будущих оптических устройств приложений. Субдлина волны диаметры и эффекты близости могут вести к передовым оптическим свойствам так как низкой отражательности и таким образом высокого поглощения. Результаты исследования Si NP оптического поглощения продемонстрировали сильные размерозависимые эффекты [10–12]. Исследования широкополосного оптического поглощения показали увеличенные общие оптические поглощения спектры для Si NP образцов [13]. Si NP ведут к значительному снижению отражательности по сравнению с твердыми кремниевыми пленками [13, 14]. Оптическое поглощение увеличивается при уменьшении длины волны. Следует отметить, что, в отличие от объемного материала, нанокремниевые структуры могут быть прямыми запрещенными зоной полупроводниками, что делает их отличным выбором для оптических приложений [11, 13, 15–18]. С другой стороны, уменьшение размера увеличивает запрещенную зону [15]. Это может привести к успешному сдвигу поглощения спектров к коротким длинам волн [11, 18]. С уменьшением размера ограничения касательно тока и напряжения должны быть также рассмотрены. Для устройств, работающих на слабых уровнях сигналов, внутренний шум играет решающую роль [4, 19,20,21]. Он определяет один из самых важных параметров сенсоров — отношение сигнал/шум (SNR). Как показано для двойно- затворенных SiNP сенсоров, pH чувствительность растет с жидким затворным напряжением и SNR имеет более высокое значение (~ 10⁵) [11, 18]. Наноленточный подход открывает для крупномасштабного CMOS фабрикации высокочувствительных биомолекулярных чипов для потенциального использования в медицине и биотехнологии [22].

Современные исследования наномасштабных материалов раскрыли, что электронные, магнитные, тепловые и оптические свойства могут драматически отличаться, когда их одномерные формы синтезируются. Нанопроводники, полученные использованием одно- или мало-атомно-тонких пластинчатых кристаллов, — новые формы одномерных наномасштабных материалов и идеальные системы для исследования размерной зависимости фундаментальных свойств.

Детальный анализ последних достижений методах синтеза и теоретических исследованиях NR представлен в [23]. В литературе фотопроводимость, pH чувствительность, шум и эффекты длины канала в том же наборе NP FET массивов не изучались детально. Однако поверхностная шероховатость и вклад диэлектрических слоев могут значительно менять свойства структуры в зависимости от примененной фабрикационной технологии для разных наборов устройств. В этом отношении понимание эффектов длины канала в том же наборе NP FET важно для разработки устройств с передовыми функциями.

Настоящая работа посвящена изучению кремниевых нанопроводниковых FET, включая технологию образца фабрикации, и чип характеристику, их темные и световые ток-волт (I-V) характеристики и pH чувствительность. Эффекты влияния длины канала на источник-сток токи, pH чувствительность и низкочастотный шум описаны. Мы демонстрируем, что кремниевые нанопроводники, фабрикованные на базе тонкого кремниевого слоя на окисленном кремниевом подложке, могут иметь высокую pH чувствительность довольно близкую к пределу Нернста.

Методы/экспериментальные

Кремниевые NP структуры фабриковали на базе кремний-на-изоляторе (SOI) вафелей, приобретенных у SOITEC. Процесс начинается от термического окисления для формирования 20-нм толстого кремниевого оксида жестких масок. Активный кремниевый слой толщиной 50 нм. NP различной геометрии затем паттернируют в жесткой маске используя оптическую литографию и переносят в SiO₂ слой используя реакционно-ионное травление процесс. Паттерн используется для получения кремниевых наноленточек и нанопроводников мокрым химическим травлением в тетраметиламмоний гидроксид (TMAH) растворе. Затворной диэлектрический слой, который также служит защитой канала от жидкой среды, термически выращивают 8-нм толстый кремниевый оксид. NP канал был почти нелегированным кремнием с дырочной концентрацией около 10¹⁵ см⁻³. Источник и сток контакты были сильно легированы для формирования хороших омических контактов. Для соединения с электроникой алюминиевые контакты паттернировали используя lift-off процесс. Наконец, чипы пассивировали полиимидным слоем (PI) для защиты металлических питаний от жидкой среды. Рисунок 1 показывает схематичные изображения образцов под изучением в pH-сенсорном режиме (а) и фото-приемнике режиме (б), и SEM изображение исследуемого NP представлено на Рис. 2.

Результаты и обсуждение

Ток-волт характеристики и pH чувствительность

Рисунки 3 и 4 показывают источник-сток ток-волт (I-V) характеристики образцов под изучением, измеренные при задних затворных напряжениях −1 и −5 В соответственно. Характеристики измеряли в темных условиях так и под специфическими мощностями освещения 0,85 и 1,6 Вт/см² при комнатной температуре. Световое возбуждение выполняли лампами накаливания на расстоянии 15 см от сенсора. I-V зависимости демонстрируют типичное поведение, похожее на металл-оксид-полупроводник FET (MOSFET) [24], так как исследуемые образцы имеют относительно большие размеры l × w × t = (2 ÷ 10) × 10 × 0,05 мкм (l, w и t — длина канала, ширина и толщина соответственно). I-V кривые на Рисунках 3 и 4 могут быть описаны как:

I_ds = I_ds,d + I_ds,ph, (1)

где I_ds,d и I_ds,ph — темновые и фото источник-сток токовые компоненты. Темновой ток может быть описан хорошо известным выражением для MOSFET для V_ds ≤ V_gs − V_th [24]:

I_ds,d = (w μ_n C_ox / l) (V_gs − V_th − V_ds/2) V_ds. (2)

Здесь C_ox = ε_ox/t_ox — емкость затворного оксида на единицу площади, ε_ox и t_ox — проницаемость и толщина затворного оксидного слоя, μ_n — подвижность электронов, и V_ds, V_gs, V_th — источник-сток, затвор-источник и пороговые напряжения соответственно. Генерационная скорость фотоносителей равна ηαN_ph, где N_ph = W/hν — интенсивность облучения. На низких уровнях инъекции и постоянном времени жизни дырок, концентрация фотоносителей будет Δp = ηα τ_p W/hν [25]. Носители дрейфуют при приложенном напряжении V_ds. В этом случае фототок может быть представлен как:

I_ds,ph = A_ch e μ_p Δp V_ds/l = A_ch e μ_p ηα τ_p W/hν V_ds/l. (3)

Здесь A_ch = wt — площадь поперечного сечения токового канала, e — электронный заряд, Δp и μ_p — концентрация и подвижность избыточных фотоносителей (дырок), α — коэффициент поглощения освещения, η — квантовый выход, τ_p — время жизни дырки, hν — энергия фотона, W — удельная мощность освещения в [Вт/см²].

В уравнении (3) предполагали, что напряженность электрического поля равномерно распределена вдоль длины канала и значение A_ch слегка варьируется вдоль длины канала из-за высокой канальной проводимости. Следует отметить, что это предположение верно в основной части канала, далекой от источник-сток контактов.

На низких напряжениях V_ds источник-сток ток I_ds растет примерно линейно с напряжением. С увеличением удельной мощности света величина I_ds увеличивается. Рисунки 5 и 6 показывают I-V кривые исследуемого устройства при нескольких передних затворных напряжениях (V_FG = −1 В, −5 В) измеренных в водном растворе с pH = 6,2, 7 и 8,3. Видно, что увеличение pH значения приводит к увеличению канального тока I_ds. Это в хорошем согласии с моделью контакта раствора с оксидным слоем поверхности, затем на оксид/раствор интерфейсе образуются гидроксильные группы SiOH. Концентрация и поведение этих гидроксильных групп зависят от pH значения. Случай, когда поверхность не заряжена, называется точкой нулевого заряда. Для SiO₂ диэлектрического слоя точка достигается при pH = 2,2. При pH значениях ниже 2,2 оксидная поверхность заряжена положительно; при более высоких pH значениях оксидная поверхность заряжена отрицательно. В случае буферного раствора с pH = 7 кремниевый оксид поверхностный заряд будет заряжен отрицательно. Поэтому при приложенном отрицательном затворном потенциале абсолютное значение отрицательного заряда на поверхности оксида увеличивается. В результате, большинство носитель концентрация увеличивается в токовом канале (дырки в p-Si) и таким образом канальный ток увеличивается.

Рисунки 5 и 6 показывают I-V характеристики Si NP структур работающих в биохимическом сенсинге режиме. Измерения выполняли четыре раза для каждого pH значения. Повторяемость была в пределах 7%. В [26] pH чувствительность биохимических сенсоров вводилась как

R_pH = R_ch ΔI_ds / ΔpH. (4)

Здесь ΔI_ds и ΔpH — элементарные изменения в I_ds и pH. Обратите внимание, что pH чувствительность — измеримое значение. В растворной среде с увеличенным pH значением источник-сток ток увеличивается. Это позволяет регистрировать pH вариации в любых биожидкостях (в пределах диапазона раствора, релевантного физиологическим растворам) с высокой точностью. Например, для V_BG = −5 В при V_ds = 5 В чувствительность равна R_pH ≈ 56,4 мВ/pH. При V_BG = −5 В pH чувствительность растет до 59,3 мВ/pH и приближается к пределу Нернста 59,5 мВ/pH [24]. pH чувствительность растет с увеличением заднего затворного напряжения. Например, с Рисунков 5 и 6 при V_ds = 8 В мы получили отношение (R_pH)_V_BG=−5В / (R)_V_BG=−1В ≈ 5,17, т.е. примерно в пять раз улучшенная чувствительность.

Низкочастотные шумовые спектры и особенности, вызванные облучением и pH изменениями

Шумовые спектры Si NP структур измеряли при постоянном токе в омическом режиме. Рисунок 7 показывает стоковый ток шумовую спектральную плотность мощности, измеренную в темных условиях так и под облучением с приложенным задним затворным напряжением V_BG = −1 В при I_ds = 0,1 мкА. Шумовые спектры, измеренные в темноте, демонстрируют 1/f^γ шумовое поведение с шумовым параметром γ = 1. Низкочастотный (LF) шумовой уровень растет с увеличением интенсивности светового облучения. Увеличение интенсивности освещения приводит к росту основной носительной концентрации. Это в свою очередь вызывает рост флуктуаций подвижности в канале из-за увеличенных взаимодействий и рассеяния скоростей в результате рассеяния, во-первых, между носителями, и во-вторых, между носителями и акустическими фононами, а также на разных импурностных ловушках [27].

Поскольку шумовые измерения выполнялись при постоянном токе в омическом режиме, канальное сопротивление линейно меняется с приложенным напряжением V_ds. Как известно, 1/f-шумовая спектральная плотность S_V пропорциональна напряжению в степени 2:

S_V = α_H V_ds² / (N R_ch² f^γ) = α_H V_ds² / (p Ω R_ch² f^γ) = α_H V_ds² / (R_ch² f^γ) (e μ_p ρ / A_ch l) = α_H V_ds² / (f^γ) (e μ_p / l²) (1/R_ch) ∝ 1/R_ch, (6)

где α_H — параметр Хуга, R_ch — токовое канальное сопротивление; Ω = A_ch l — объем токового канала; ρ — удельное канальное сопротивление. Уменьшение канального сопротивления приводит к росту шумовой спектральной плотности. При световом возбуждении нанопроводникового FET образца мощностью W, имеем:

S_V,L = α_H V_ds² / (N R_ch² f^γ) = α_H V_ds² / (p Ω R_ch² f^γ) = α_H V_ds² / (Ω f^γ) (1 / p (ρ l/A_ch)²) = α_H V_ds² / (Ω f^γ) (A_ch² σ² / p l²) = α_H V_ds² / (A_ch l f^γ) (A_ch² e² p μ_p² / l²) = α_H V_ds² / (f^γ) (A_ch / l³) e² μ_p² (p_d + Δp) = α_H V_ds² / (f^γ) (A_ch / l³) e² μ_p² (p_d + ηα τ_p W/hν). (7)

Здесь p_d — концентрация дырок в темных условиях и σ — удельная проводимость. Шумовой уровень растет пропорционально интенсивности освещения.

Вычисляли значения шумового параметра γ, используя кривые, представленные на Рисунке 7. Получены следующие параметры для образцов, измеренных в темноте и при световом возбуждении разных мощностей:

γ(темнота) ≈ 1,0, γ(0,85 Вт/см²) ≈ 0,5, γ(1,6 Вт/см²) ≈ 0,2.

Под облучением значение шумового параметра γ уменьшается. Это можно объяснить следующим образом. С увеличением световой мощности проводимость токового канала увеличивается. В результате эффективное время жизни меньшинства носителей τ_ef растет и достигает значений τ_ef ≥ (10⁻³ ÷ 10⁻²) с. После генерации электроны-дырки пары поглощением в кремнии, несколько рекомбинационных механизмов должны быть рассмотрены. Эти процессы происходят параллельно, и скорость рекомбинации есть сумма скоростей, соответствующих индивидуальным процессам. Различные времена жизни ассоциированы с разными рекомбинационными механизмами. Эффективное время жизни носителя должно определяться поверхностным, радиационным, объемным (булк) и Авгеровским рекомбинационными временами жизни. Известно, что радиационное время жизни обратно пропорционально носительной плотности, а Авгеровское время жизни обратно пропорционально квадрату носительной плотности [28]. Объемное рекомбинационное время жизни определяется Шокли-Рид-Холл рекомбинационным механизмом. Оно постоянно для низких уровней носительной плотности и увеличивается для высоких уровней инъекции [29,30,31]. Известно, что поверхностное рекомбинационное время жизни пропорционально скорости поверхностной рекомбинации и обратно пропорционально толщине образца [29, 32, 33].

Поведение эффективного времени жизни будет сложным, в зависимости от неравновесной носительной плотности и механизмов рекомбинации. Как носительная плотность растет, эффективное время жизни может быть либо постоянной, либо убывающей функцией [29]. В нанопроводниках при высоком отношении поверхность/объем поверхностные интерфейсные состояния играют более важную роль и их вклад доминирует. Более того, он может превзойти другие типы рекомбинации. С другой стороны, на умеренном уровне носительной плотности объемное рекомбинационное время жизни также может увеличиваться. Для нашего случая кремниевых NP носителей, эффективное время жизни определяется в основном поверхностной и объемной рекомбинацией и растет с ростом носительной плотности.

Как известно, генерационно-рекомбинационный (g-r) шум имеет лоренцианную форму [19, 34]:

S_V,g-r ∼ 1 / (1 + (2π f τ_ef)²). (8)

Здесь f — частота. Ясно, что секция плато на зависимости S_V,g-r(f) определяется условием

2π f_c τ_ef ≤ 1, (9)

где f_c — характерная частота. Следует отметить, что с увеличением времени жизни электронов значение частоты среза f_c уменьшается. Характерная частота g-r шума сдвигается в низкочастотную область. Поскольку проводимость σ и время жизни τ_n увеличиваются с увеличением мощности освещения, f_c уменьшается с увеличением W соответственно:

f_c ∝ 1/τ_ef ∝ 1/W. (10)

G-r процессы ведут к экранированию 1/f-шумового компонента под g-r шумовым плато. Факт объясняет уменьшение значения шумового параметра γ с увеличением мощности освещения.

Рисунок 8 иллюстрирует спектральную зависимость LF шума спектра мощности Si NP FET образца, измеренного при V_FG = −1 В, I_ds = 0,1 мкА в растворе при нескольких pH значениях: 6,3, 7,0 и 8,2. Шумовой параметр уменьшается с увеличением pH значения: γ(pH = 6,3) ≈ 1,0; γ(pH = 7,0) ≈ 0,5; γ(pH = 8,2) ≈ 0,4. Наклоны вычисляли в диапазоне 10–500 Гц. LF шумовой уровень увеличивается и его наклон уменьшается с увеличением pH значения. Увеличение pH значения приводит к уменьшению канального сопротивления, вызванного накоплением отрицательных зарядов на полупроводник-оксид интерфейсе. Уменьшение наклона S_V(f) зависимости с pH увеличением можно объяснить, учитывая эффект увеличения канальной проводимости.

Эффекты длины канала

В этом разделе представляем результаты влияния длины токового канала на транспортные механизмы, pH чувствительность и также на поведение LF шума Si NP-базированных сенсоров. Величина тока примерно обратно пропорциональна длине токового канала, что обосновывает применение дрейфового приближения для транспортного механизма, а также предположение равномерного распределения напряженности электрического поля вдоль длины токового канала (Рис. 9). Влияние светового возбуждения приводит к увеличению величины источник-стока тока. pH чувствительность растет с длиной токового канала и стремится к пределу Нернста 59,5 мВ/pH (Рис. 10), что в хорошем согласии со значениями, полученными для микродименсионных сенсоров [27]. Наши результаты также поддерживают наблюдения поведения pH чувствительности для NP образцов с разными геометриями [6]. Длины эффекта, изученного систематически в нашей работе, может быть объяснен следующим образом. Поскольку длина канала l уменьшается, площадь pH-чувствительной поверхности уменьшается, и следовательно количество измеримых H⁺ ионов в водном растворе уменьшается. Согласно уравнению (2), ток I_ds увеличивается с уменьшением l, что ведет к уменьшению сопротивления токового канала при постоянном напряжении V_ds. Как сопротивление канала R_ch уменьшается, его модуляция затрудняется под влиянием H⁺ ионов; следовательно, pH чувствительность уменьшается.

Рисунок 11 иллюстрирует LF шумовую спектральную плотность зависимость от длины токового канала.

Эти кривые построены используя спектральные зависимости LF шума измеренные для Si NP с разными длинами в темных условиях, под освещением интенсивностью 0,85 В/см² и в водном растворе с pH = 7. Вычисленное значение наклона параллельных кривых (Рис. 10) равно log(500/10) ≈ 2,7. Это значение близко к значению (равному 3) полученному теоретически используя уравнения (6) и (7), S_V ∝ l⁻³ с погрешностью около 10%. Результаты демонстрируют, что теоретически предсказанные S_V(l) зависимости в хорошем согласии с измеренными характеристиками, учитывая относительно высокий уровень теплового шума. Согласно уравнению (6), масштабирование длины канала l вниз приводит к уменьшению сопротивления и увеличению тока, что соответствует увеличению зарядовых носителей в канале. Это в свою очередь приводит к увеличению взаимодействия зарядовых носителей с ловушками на интерфейсе между кремнием и диэлектрическим слоем. Таким образом, шумовой уровень увеличивается, что также подтверждается экспериментальными зависимостями (см. Рис. 11).

Ненернстовский pH-ответ SiO₂-затворных FET-базированных сенсоров был основной темой с введения ионно-чувствительного FET (ISFET) концепции. Чувствительность SiNR FET сенсора к pH изменениям может быть квантифицирована измерением сдвига порогового напряжения устройства и определяется Нернстовым уравнением [35]:

δΨ_0/δpH = −2,3 kT/q α ≤ 59 мВ/pH,

где δΨ_0 — потенциал на поверхности. Безразмерный параметр a, зависящий от внутренней буферной емкости оксидной поверхности и дифференциальной двойного слоя емкости, может быть значением между 0 и 1.

Изменения pH раствора индуцируют вариации в поверхностной зарядовой плотности и поверхностном потенциале. Это ведет к изменению NR канальной проводимости. В общем, чувствительность определяется как наибольший возможный выходной отклик на определенное биологическое событие. pH чувствительность BioFET возникает из кислотно/основных реакций на оксид/электролит интерфейсе и максимальный pH ответ, достижимый обычным ISFET, это предел Нернста 59 мВ/pH. За годы было множество отчетов [36,37,38,39,40,41,42,45] об устройствах с близким к Нернстовскому. Высокая чувствительность достигалась либо оптимизацией внутренних устройств передаточных характеристик (таких как снижение субпорогового наклона или настройка затворного потенциала) либо химическими поверхностными модификациями. Уменьшение кремниевой толщины ведет к более высокой поверхностной зарядовой чувствительности [45]. В [6] показано, что при оптимальной толщине 30 нм чувствительность достигает максимального значения, а для более толстого устройственного слоя pH ответ уменьшается и наибольший ответ получается от самого широкого NR FET с наибольшей площадью поверхности. Самая популярная платформа для химической модификации SiO₂ поверхности — хемисорбция нескольких нанометров толстых самособирающихся монослоев [46], не только для усиления pH чувствительности Si/SiO₂ затворанных наносенсоров [47], но и потому что биомолекулы такие как белки [48] или ДНК [49], которые могут быть сцеплены к другому функциональному концу определенных монослоев. Авторы Ref. [50] обсуждали результаты касающиеся функционализации и модификации SiNP FET сенсоров.

Заключение

Сфабрикованы кремниевые нанопроводниковые FET биохимические сенсоры различных длин. Исследованы статические темные и световые I-V кривые так же как поведение этих сенсоров в водном растворе с разными pH значениями. Статические темные I-V зависимости демонстрируют FET поведение. С увеличением световой интенсивности источник-сток ток растет из-за увеличения проводимости токового канала. pH чувствительность растет с увеличением заднего затворного напряжения и приближается к 59,5 мВ/pH. Величина канального тока примерно обратно пропорциональна длине токового канала и pH чувствительность растет с увеличением длины канала, приближаясь к предельному значению Нернста, указывая, что более крупные по площади устройства более подходят для pH сенсинга.

Спектральная плотность LF шума увеличивается под действием pH раствора и освещения, и в обоих случаях частотная зависимость шума ослабевает и значение шумового параметра γ уменьшается. С увеличением pH значения и мощности освещения 1/f-шум экранируется g-r плато. Характерная частота g-r шумового компонента уменьшается с увеличением мощности освещения. LF шумовой уровень увеличивается и его наклон уменьшается с увеличением pH значения. Показано, что измеренное значение наклона шумовой спектральной плотности зависимости от длины токового канала равно 2,7, что близко к теоретически предсказуемому значению 3 в пределах 10% погрешности.

Аббревиатуры

FETs:

Полевые транзисторы

LF:

Низкочастотный

NWs:

Нанопроводники

TMAH:

Тетраметиламмоний гидроксид