Эмиссионные и инжекционные свойства низкоразмерных углеродных материалов и гетероструктур на их основе

• Автор: Стрелецкий, Олег Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭМИССИОННЫЕ И ИНСПЕКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ И ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ
1.1. Обзор различных типов электронной эмиссии
1.2. Обзориижекционных свойств низкоразмерных углеродных ГЕТЕРОСТРУКТУР
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ
2.1. Описание методики приготовления и измерения образцов АМОРФНОГО ЛЦУ
2.2. Описание методов приготовления и измерения пленок ДУ ЛЦУ
2.3. Описание способа приготовления и аттестации пленок поликристаллического ЛЦУ
2.4. Методика измерений иижекционных и транспортных свойств углеродных гетероструктур
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Структурный и эмиссионные свойства аморфного ЛЦУ
3.2. Вторичная электронная эмиссия и транспортные свойства ДУЛЦУ
3.2.1. Вторично-эмиссионные свойства пленок ДУ ЛЦУ
3.2.2. Транспортные и инжекциониые свойства гетероструктур на основе ЛЦУ

3.2.3. Создание прототипов твердотельных эмиссионных устройств на основе ЛЦУ
3.3. Структурные и инжекционные войствл поликристаялических пленок ЛЦ У
ЗАКЛЮ ЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ

Введение
Приоритетным направлением развития науки и техники в настоящее время является твердотельная электроника, лежащая в основе разнообразных направлений техники (энергетика, приборостроение, видеотехника, светотехника и другие).
Твердотельная электроника основывается, на свойствах традиционных полупроводников и гетероструктур на их основе. В результате возрастающих требований к миниатюризации элементной базы, размеры МОП (ме-талл-окисел-полупроводник) структур (например, длина канала проводимости) приблизились к предельным минимальным значениям - порядка ЗОнм. Дальнейшее уменьшение размеров приводит к квантовым эффектам, нарушающим принципы работы традиционной полупроводниковой электроники. Существуют фундаментальные ограничения, связанные с физикой работы полупроводниковых приборов. Размер полупроводникового элемента не может быть меньше длины свободного пробега электрона и радиуса экранирования Дебая в полупроводнике (десятки нанометров). Используемые в настоящее время технологии и материалы уже дошли до своего технологического предела.
Логика развития физики низкоразмерных систем ставит фундаментальные задачи поиска новых материалов и структур на их основе и детального изучения их электрофизических свойств с целью создания приборов нового поколения на новых принципах работы. В связи с этим представляются чрезвычайно актуальными исследования, направленные на создание альтернативных материалов и устройств, способных обеспечить дальнейший рост производительности интегральных микросхем, как за счет собственных нетривиальных электрофизических свойств, так и за счет возможности изготовления па их основе приборов, работающих на принципиально новых физических эффектах. Одним из подходов решения этой задачи - формирование логических устройств на основе одноэлектронных устройств. Однако

Запирающий контакт возникает при условии фт > ф. При этом в при-контактной области создается обедненный слой шириной ¥, который обеспечивает условие запирания. При таком контакте термоэлектронная эмиссия из металла с ростом обратного смещения проявляет тенденцию к насыщению. Проводимость при обратном смещении лимитируется электродным процессом. Другим путем преодоления электронами границы металл-изолятор при обратном смещении может быть туннельный переход в сильном поле сквозь потенциальный барьер на границе. Схема энергетических уровней для запирающего контакта приведена на рис. 18.

Металл
Уровень вакуума
Вакуум Палупро водюск До контакта Шел» контакта
а) Электронный запирающий контакт (Фт>Ф)
Уровень вакуума
Вакуум

ШлуТфОВОДКНЖ
До контакта После контакта
8) Э лектронный запирающий контакт (ФГГ1< Ф)
Рис. 18. Схема энергетических уровней для запирающего контакта металл-диэлектрик
Эффект Шоттки. Снижение высоты потенциального барьера по мере увеличения напряженности электрического поля называется эффектом Шоттки. На рис. 19 приведена схема энергетических уровней, показывающая уменьшение высоты потенциального барьера при совместном воздей-