DOI: 10.1039/C9TC05995D

一维半导体纳米纤维被认为是下一代电子器件最有前途的组成部分之一。在这些半导体纳米纤维中，氧化锡（SnO2）以其高丰度、无毒性、低成本等优点被认为是场效应晶体管（FETs）的理想替代品。然而，基于电纺SnO2纳米纤维的电子器件存在界面性差、性能低的问题。本文中，研究者提出引入Y来减少沟道层中的O空位，并选择乙醇胺（EA）作为络合剂来增强界面性质。结果表明，添加EA的SnYO纳米纤维FETs具有较好的电性能，其迁移率为2.70 cm2/V·s，阈值电压为2.3 V。当高k ZrAlOx作为介质层应用于FETs时，SnYO纳米纤维场效应晶体管具有最佳的电性能，可接受的迁移率为4.78 cm2/V·s，低阈值电压为0.72 V，合适的开关电流比为~107。本文提出了一种简单、低成本的EA处理方法来提高电性能，为基于电纺纳米纤维的商用产品提供了新方法。

图1.（a）掺Y的SnO2纳米纤维的光吸收光谱。（b）不同Y掺杂的SnO2纳米纤维的Tauc图。（c）不同掺杂浓度的SnYO纳米纤维的GIXRD图谱。（d）0 mol.％和0.75 mol.％ Y掺杂的SnO2纳米纤维的O 1s的XPS光谱。

图2.（a）不同浓度（VD = 20 V）的SnYO纳米纤维/SiO2 FETs的传输曲线和栅极泄漏电流。（b）μ、VT和（c）Ion/Ioff、SS的电参数与SnYO纳米纤维/SiO2 FETs的不同Y掺杂含量的关系。

图3.SnYO纳米纤维FETs的（a）0、（b）0.25、（c）0.5和（d）0.75.mol％的C-V曲线。

图4.（a）添加和不添加EA的SnY0.5％O纳米纤维FETs的传递曲线。（c）添加和不添加EA的SnY0.5％O纳米纤维FETs的相应μ分布。

图5.（a）Sn-EA复合物的合成示意图。（b） 标准静电纺丝装置的图像。（c） SnY0.5%O纳米纤维包覆SiO2电介质的横截面SEM图像。SnY0.5%O/PVP复合纳米纤维中（d）不添加EA和（e）添加EA时的SEM图像。图中（d）和（e）分别是未添加和添加EA的相应增大的SnY0.5%O纳米纤维的SEM图像。SnY0.5%O纳米纤维500℃退火（f）之前和（g）之后的SEM图像。

图6.（a）不添加EA和（b）添加EA的纳米纤维的接触角。（c-f）不添加和添加EA的纳米纤维的胶带测试。

图7.（a）具有高k ZrAlOx绝缘体和栅极漏电流的SnY0.5％O纳米纤维FETs的输出曲线和（b）传递曲线，基于15个以上统计数据。（c）VT和（e）μ与15个以上器件的关系。 基于SnY0.5％O纳米纤维/ ZrAlOx的FETs在（d）1 Hz和（f）500 Hz时的动态行为。