Low-Frequency (1/f) Noise in Nanocrystal Field-Effect Transistors
Source abstract
Abstract
We investigate the origins and magnitude of low-frequency noise in high-mobility nanocrystal field-effect transistors and show the noise is of 1/f-type. Sub-band gap states, in particular, those introduced by nanocrystal surfaces, have a significant influence on the 1/f noise. By engineering the device geometry and passivating nanocrystal surfaces, we show that in the linear and saturation regimes the 1/f noise obeys Hooge's model of mobility fluctuations, consistent with transport of a high density of accumulated carriers in extended electronic states of the NC thin films. In the subthreshold regime, the Fermi energy moves deeper into the mobility gap and sub-band gap trap states give rise to a transition to noise dominated by carrier number fluctuations as described in McWhorter's model. CdSe nanocrystal field-effect transistors have a Hooge parameter of 3 × 10(-2), comparable to other solution-deposited, thin-film devices, promising high-performance, low-cost, low-noise integrated circuitry.
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Research context
OpenAlex topics: Quantum Dots Synthesis And Properties · Semiconductor materials and devices · Electronic and Structural Properties of Oxides
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Affiliations
Department of Electrical and Systems Engineering, ‡Department of Materials Science and Engineering, and §Department of Chemistry, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States
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