2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩117頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、隨著微電子電路與元器件的尺寸不斷降低至亞微米甚至納米尺度,下一代納米電子器件的概念應(yīng)運而生。然而傳統(tǒng)的光刻與離子注入等工藝已經(jīng)接近其加工精度的極限,無法滿足微電子技術(shù)對更小尺寸與更低功耗的追求。與此同時,外延生長的納米結(jié)構(gòu)由于具有更低的維度、良好的單晶結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的界面特性和多樣化的導(dǎo)電特性而有望成為納米器件的組成單元,例如肖特基接觸、歐姆接觸、導(dǎo)電互連線等。而元器件的導(dǎo)電特性對于電路的設(shè)計和平穩(wěn)運行具有至關(guān)重要的影響,因此研究納米接觸的

2、導(dǎo)電特性是將納米結(jié)構(gòu)推向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,本文選用半導(dǎo)體工業(yè)中廣泛應(yīng)用的Si和Ge作為基底,采用分子束外延方法制備納米結(jié)構(gòu),并用超高真空掃描隧道顯微鏡對鐵硅化合物平板狀島和三維島、錳硅化合物納米線和鐵鍺化合物三維島等多個體系進行了系統(tǒng)的電輸運特性研究,并深入探討了影響納米接觸電輸運特性的因素。本文的主要工作和研究成果如下:
  1.在n型和p型Si(111)襯底表面于650℃下采用反應(yīng)外延的方法沉積Fe,生長出正三角形Fe

3、Si2平板狀島。原子分辨圖像表明島表面的(2×2)重構(gòu)為金屬性?-FeSi2相所特有,通過針尖接觸納米島測量兩種摻雜類型的Si與平板島接觸的電流-電壓(I-V)曲線,證明了平板島與兩種襯底均形成具有單向?qū)ㄌ匦缘慕饘?半導(dǎo)體肖特基接觸。采用肖特基勢壘模型對I-V曲線進行擬合,發(fā)現(xiàn)接觸的理想因子遠(yuǎn)大于1,勢壘高度為~0.35 V,遠(yuǎn)小于宏觀接觸,表明納米接觸中傳統(tǒng)的熱電子發(fā)射電流已經(jīng)失去主導(dǎo)地位,取而代之的為非理想電流傳輸途徑。對非理想傳

4、輸途徑中的隧穿電流、表面少數(shù)載流子復(fù)合電流和表面態(tài)傳導(dǎo)電流的理論分析表明,隧穿電流和表面少子復(fù)合電流為可能的主導(dǎo)電流傳輸途徑。
  2.通過精確地控制鐵硅化合物的生長參數(shù),使FeSi2平板島周圍產(chǎn)生襯底表面雙原子層剝離導(dǎo)致的腐蝕坑,從而顯著地改變了接觸周圍的表面特性。對比研究了腐蝕坑內(nèi)和坑外的納米到的I-V特性,發(fā)現(xiàn)腐蝕坑內(nèi)納米接觸的電流強度比坑外小將近一個數(shù)量級,有效勢壘高度高~0.07 V。證明了接觸周圍表面特性的改變對其I-

5、V特性產(chǎn)生顯著的影響,從而表明納米接觸中表面電流占據(jù)主導(dǎo)地位。通過計算腐蝕坑內(nèi)和坑外納米島的表面態(tài)電導(dǎo),發(fā)現(xiàn)坑外的表面態(tài)大小為~10-9???量級,而坑內(nèi)為~10-10???量級,表明腐蝕坑的存在幾乎阻斷了表面態(tài)傳導(dǎo)電流,并計算出表面態(tài)傳導(dǎo)電流的貢獻為0-2 nA。通過對比表面態(tài)傳導(dǎo)電流與削弱的表面電流強度,發(fā)現(xiàn)表面少子復(fù)合電流應(yīng)是主導(dǎo)的表面電輸運途徑,其強度可以達(dá)到幾十nA。
  3.在n型和p型Si(111)和Si(110)襯

6、底上于~570℃反應(yīng)外延生長MnSi1.7納米線。對比測量兩種摻雜類型襯底上納米線的I-V特性,發(fā)現(xiàn)納米線和n型與p型襯底均形成類似肖特基接觸的單向?qū)ㄌ匦浴Mㄟ^對比Si(111)和Si(110)襯底上納米線的反向I-V曲線得到兩種襯底表面?zhèn)鲗?dǎo)電流的差異,其中Si(111)襯底在表面費米能級附近具有較高的態(tài)密度,導(dǎo)致其反向電流由表面少子復(fù)合電流主導(dǎo)。而Si(110)表面則僅有表面態(tài)電導(dǎo)引起的線性反向I-V特性。通過研究電流密度隨納米線長

7、度的變化趨勢發(fā)現(xiàn),納米線在長度方向上的量變積累會引起接觸特性產(chǎn)生質(zhì)變,由類似零維納米島與Si襯底的接觸逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐痪S納米接觸,其主導(dǎo)電流模式由少子復(fù)合電流逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗泶╇娏?。?dǎo)電特性轉(zhuǎn)變的特征長度處于200 nm附近,因此我們將此長度對應(yīng)的長寬比(12-18)定義為從電學(xué)角度區(qū)分零維與一維接觸的特征長寬比。
  4.在Si(111)和Ge(111)襯底上生長出三維納米島(3D島),通過對比Si(111)襯底上腐蝕坑內(nèi)和坑外的3D島

8、的I-V特性曲線,發(fā)現(xiàn)在平板島中起主導(dǎo)作用的表面少子復(fù)合電流在3D島與襯底接觸中失去主導(dǎo)地位。我們將3D島/Si接觸的主要電流貢獻歸因于勢壘區(qū)厚度降低和界面位錯缺陷導(dǎo)致的隧穿電流增大。通過肖特基勢壘模型擬合得到3D島/Si接觸的平均有效勢壘高度為~0.28 V,證明了3D島比平板島具有更低的接觸勢壘。通過測量Ge(111)襯底上生長的鐵鍺化合物3D島與襯底的接觸特性,我們首次證明了3D島與Ge(111)形成低電阻的歐姆特性,其I-V特性

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論