مشخصه یابی ساختارهای دورآلاییده

دسته بندی زمین شناسی
فرمت فایل doc
حجم فایل 7.482 مگا بایت
تعداد صفحات 151
پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

در ساختارهای Si/SiGe/Siکه بوسیله روش رونشانی پرتو مولکولی رشد می­یابند به دلیل ناپیوستگی نوار ظرفیت یک چاه کوانتومی در نوار ظرفیت و در لایه SiGeشکل می­گیرد اگر لایه­های مجاور با ناخالصی­های نوع pآلاییده شده باشند حفره ­های لایه آلاییده به داخل چاه کوانتومی می­روند و تشکیل گاز حفره­ای دوبعدی در میانگاه نزدیک لایه آلاییده می­دهند اینگونه ساختارها را ساختار دورآلاییده می نامند .به دلیل جدایی فضایی بین حاملهای آزاد دوبعدی و ناخالصی­های یونیده در ساختارهای دورآلاییده برهمکنش کولنی کاهش یافته و درنتیجه پراکندگی ناشی از ناخالصی­های یونیده کاهش و به تبع آن تحرک­پذیری حاملهای آزاد دوبعدی افزایش می­یابد .چگالی سطحی گاز حفره­ای دوبعدی به پارامترهای ساختار مثلاً ضخامت لایه جداگر ، چگالی سطحی بارهای لایه پوششی ، ضخامت لایه پوششی ، و غیره وابسته است. علاوه بر این در ساختارهای دورآلاییده دریچه­دار با تغییر ولتاِژ دریچه چگالی سطحی گاز حفره­ای قابل کنترل می­باشد . این ساختارها در ساخت ترانزیستورهای اثر میدانی مورد استفاده قرار می­گیرند .

در این پایان نامه ابتدا به تشریح ساختار دورآلاییده Si/SiGe/Siمی­پردازیم و سپس مدلی نظری که بتواند ویژگیهای الکتریکی گاز حفره­ای دوبعدی درون چاه کوانتومی ساختارp-Si/SiGe/Si و همچنین میزان انتقال بار آزاد به درون چاه و بستگی آن به پارامترهای ساختار را توجیه کند ارائه می دهیم . در ساختار دورآلاییده معکوس p-Si/SiGe/Si دریچه­دار با دریچه Al/Ti/Siاز این مدل نظری استفاده می­کنیم و با برازش نتایج تجربی تغییرات چگالی سطحی گاز حفره­ای بر حسب ولتاژ دریچه توانسته­ایم چگالی سطحی بارهای میانگاه Ti/Siدر این ساختارها را در محدوده (m-2) 1015 × 78/1 تا (m-2) 1015 × 63/4 ارزیابی کنیم

فهرست مطالب

فصل اول : ساختارهای دورآلاییده1

مقدمه 2

1-1 نیمه رسانا 3

1-2 نیمه رسانا با گذار مستقیم و غیر مستقیم4

1-3 جرم موثر 4

1-4 نیمه رسانای ذاتی6

1-5 نیمه رسانای غیر ذاتی و آلایش7

1-6 نیمه رساناهای Siو Ge 10

1-7 رشد بلور 13

1-7-1 رشد حجمی بلور15

1-7-2 رشد رونشستی مواد15

1-7-3 رونشستی فاز مایع 16

1-7-4 رونشستی فاز بخار18

1-7-5 رونشستی پرتو مولکولی 19

1-8 ساختارهای ناهمگون20

1-9 توزیع حالت‌های انرژی الکترون‌ها در چاه کوانتومی21

1-10 انواع آلایش 23

1-10-1 آلایش کپه­ای24

1-10-2 آلایش مدوله شده (دورآلاییدگی 24

1-10-3 گاز الکترونی دوبعدی 25

1-10-4 گاز حفره­ای دوبعدی26

1- 11 ویژگی و انواع ساختارهای دور آلاییده 27

1-11-1 انواع ساختارهای دورآلاییده به­­لحاظ ترتیب رشد لایه­ها 27

1-11-2 انواع ساختار دور آلاییده به لحاظ نوع آلاییدگی ( n یا p 28

1-11-3 انواع ساختار دور آلاییده دریچه­دار29

1-12 کاربرد ساختارهای دور آلاییده 33

1-12-1 JFET 33

1-12-2 MESFET 34

1-12-3 MESFETپیوندگاه ناهمگون 35

فصل دوم : اتصال فلز نیمه رسانا (سد شاتکی38

مقدمه 39

2-1 شرط ایده آل و حالتهای سطحی 41

2-2 لایه تهی 44

2-3 اثر شاتکی 47

2-4 مشخصه ارتفاع سد51

2-4-1 تعریف عمومی و کلی از ارتفاع سد 51

2-4-2 اندازه گیری ارتفاع سد57

2-4-3 اندازه گیری جریان – ولتاژ57

2-4-4 اندازه گیری انرژی فعال سازی60

2-4-5 اندازه گیری ولتاژ- ظرفیت60

2-4-6 تنظیم ارتفاع سد 62

2-4-7 کاهش سد 62

2-4-8 افزایش سد63

2-5 اتصالات یکسوساز . 64

2-6 سدهای شاتکی نمونه 64

فصل سوم : انتقال بار در ساختارهای دورآلاییده66

مقدمه 67

3-1 ساختار دور آلاییده معکوس p-Si/Si1-XGeX/Si68

3-2 ساختار نوار ظرفیت ساختار دور آلاییده معکوسp-Si/SiGe/Si69

3-3 محاسبه انتقال بار در ساختارهای دور آلاییده71

3-3-1 آلایش مدوله شده ایده ­آل71

3-3-2 محاسبات خود سازگار چگالی سطحی حاملها 74

3-3-3 اثر بارهای سطحی بر چگالی گاز حفره­ای 74

3-4 روشهای کنترل چگالی سطحی حاملها 76

3-4-1 تاثیر تابش نور بر چگالی سطحی حاملها 77

3-4-2 تاثیر ضخامت لایه پوششی بر چگالی سطحی حاملها78

3-4-3 دریچه دار کردن ساختار دور آلاییده 79

3-5 ساختارهای دورآلاییده معکوس p-Si/SiGe/Si با دریچه بالا 79

3-6 انتقال بار در ساختارهای دورآلاییده معکوس با دریچه بالا82

3-7 تاثیر بایاسهای مختلف بر روی چگالی سطحی ­حفره­ها 83

3-8 ملاحظات تابع موج86

3-9 وابستگی Zav به چگالی سطحی حاملها در ساختارهای بی دریچه87

3-10 وابستگی Zav به چگالی سطحی حاملها در ساختارهای دریچه­دار87

فصل چهارم : نتایج محاسبات 89

مقدمه 90

4-1 محاسبات نظری ساختارهای دورآلاییده بی دریچه Si/SiGe/Si 91

4-1-1 محاسبات نظری ns برحسب Ls 91

4-1-2 محاسبات نظری ns برحسب NA 96

4-1-3 محاسبات نظری ns برحسب nc 99

4-1-4 محاسبات نظری کلیه انرژیهای دخیل برحسب Ls 100

4-2 محاسبات نظری ساختارهای دورآلاییده دریچه­دار Si/SiGe/Si 100

4-2-1 محاسبات نظری ns برحسب vg100

4-2-2 بررسی نمونه ها با nsur متغیر وتابعی خطی از vgبا شیب مثبت 107

4-2-3 بررسی نمونه ها با nsur متغیر وتابعی خطی از vgبا شیب منفی114

فصل پنجم : نتایج 124

5-1مقایسه سد شاتکی با ساختار دورآلاییده دریچه دار p-Si/SiGe/Si125

5-2 بررسی نمودارهای مربوط به چهار نمونه 125

پیوست 129

چکیده انگلیسی (Abstract139

منابع 141

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.