تعیین چگالی بارهای سطحی میان – گاه

بازدید: 3 بار

فرمت فایل: doc

حجم فایل: 7486 کیلوبایت

تعداد صفحات فایل: 196

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/Si از 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/Si در این ساختارها را در محدوده (m^-2) 10¹⁵× 78/1 تا (m^-2) 10¹⁵× 63/4 ارزیابی کنیم

فصل اول

ساختارهای دورآلایید

مقدمه:

امروزه قطعات جدیدی در دست تهیهاند که از لایههای نازک متوالی نیمهرساناهای مختلف تشکیل می شوند . هر لایه دارای ضخامت مشخصی است که به دقت مورد کنترل قرار می گیرد و از مرتبه 10 نانومتر است . اینها ساختارهای ناهمگون نامیده می شوند . خواص الکترونی لایههای بسیار نازک را می توان با بررسی سادهای که برخی از اصول اساسی فیزیک کوانتومی را نشان می دهد به دست آورد [31] .

در این فصل ابتدا به بررسی خواص نیمهرسانا می پردازیم سپس با نیمهرساناهای سیلیکان و ژرمانیوم آشنا می شویم و بعد از آن انواع روشهای رشد رونشستی و ساختارهای ناهمگون را مورد بررسی قرار می دهیم و همچنین ساختارهای دورآلاییده را بررسی می کنیم و در آخر نیز به بررسی کاربرد ساختارهای دورآلاییده و ترانزیستورهای اثر میدانی می پردازیم.

1-1نیمهرسانا:

در مدل الکترون مستقل الکترونهای نوار کاملاً پر هیچ جریانی را حمل نمیکنند این یک روش اساسی برای تشخیص عایقها و فلزات از هم است . در حالت زمینه یک عایق تمام نوارها یا کاملاً پر یا کاملاً خالی هستند اما در حالت زمینه یک فلز حداقل یک نوار به طور جزئی پر است . روش دیگر تشخیص عایقها و فلزات بحث گاف انرژی است گاف انرژی یعنی فاصله بین بالاترین نوار پر و پایینترین نوار خالی .

یک جامد با یک گاف انرژی در عایق خواهد بود. در نتیجه با گرم کردن عایق همچنانکه دمای آن افزایش مییابد بعضی از الکترونها به طور گرمایی تحریک شده و از گاف انرژی به سمت پایینترین نوار غیر اشغال گذار میکنند . جای خالی الکترونها در نوار ظرفیت را حفره مینامند این حفرهها ماهیتی مانند بار مثبت دارند در نتیجه در روند رسانش هم الکترونها و هم حفرهها شرکت میکنند . الکترونهای برانگیخته شده در پایینترین قسمت نوار رسانش قرار میگیرند در صورتیکه حفرهها در بالاترین قسمت نوار ظرفیت واقع میشوند .

جامداتی که در عایق بوده اما دارای گاف انرژی به اندازهای هستند که برانگیزش گرمایی منجر به مشاهده رسانشی در شود به عنوان نیمهرسانا شناخته میشود .

سادهترین عناصر نیمه رسانا از گروه چهارم جدول تناوبی هستند که به آنها نیمهرساناهای تک عنصری میگویند سیلیکون و ژرمانیوم دو عنصر مهم نیمهرساناها هستند . علاوه بر عناصر نیمهرسانا ترکیبات گوناگون نیمهرسانا هم وجود دارد . GaAsیک نمونه نیمهرساناهای است که از ترکیب عناصر گروه (Ga) و گرو(As) بدست آمدهاند و در ساختار زینک بلند متبلور میشوند . همچنین بلور نیمهرسانا از عناصر گروه و هم بوجود میآید که میتواند ساختار زینکبلند داشته باشد و به عنوان نیمهرساناهای قطبی شناخته شدهاند [1].

1-2 نیمهرسانای با گذار مستقیم و غیر مستقیم:

هرگاه کمینه نوار رسانش و بیشینه نوار ظرفیت یک نیمهرسانا در یک نقطه فضایk قرار بگیرند به چنین نیمهرسانایی نیمه رسانای با گذار مستقیم میگویند.

اما اگر کمینه نوار رسانش و بیشینه نوار ظرفیت یک نیمهرسانا در یک نقطه فضای k قرار نگیرند به چنین نیمهرسانایی نیمهرسانای با گذار غیر مستقیم میگوییم.

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نمایش داده می شود و همچنین یک نسخه نیز برای شما ایمیل می شود .

کلمات کلیدی : تعیین چگالی بارهای سطحی میان – گاه , مقالاتی در مورد تعیین چگالی بارهای سطحی میان – گاه , مطلب هایی در مورد تعیین چگالی بارهای سطحی میان – گاه , تعیین چگالی , بارهای سطحی , میان – گاه