Исследование двумеризации носителей заряда на поверхности полупроводников при комнатных температурах

• Автор: Иванкив, Игорь Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Современные представления об области пространственного заряда на поверхности полупроводников
1.1. Основные понятия и используемые приближения
1.2. Феноменологическое описание области пространственного заряда
1.3. Квантовое описание области пространственного заряда
1.4. Проблема постановки задачи квантового описания области пространственного заряда
1.4.1. Квазиклассическое приближение с использованием модельных потенциалов
1.4.2. Модифицированный метод локальной аппроксимации плотности состояний
1.4.3. Методы самосогласованного расчета
Выводы по главе
2. Методика самосогласованного квантового описания области пространственного заряда
2.1. Физическая модель “полубесконечного кристалла с фиктивной границей на бесконечности”

2.2. Описание полупроводников с параболическим законом дисперсии
2.3. Описание полупроводников с кейновским законом дисперсии
2.4. Численный алгоритм расчета параметров области пространственного заряда
Выводы по главе
3. Численное моделирование области пространственного заряда
3.1. Германий
3.2. Антимонид индия
3.3. Арсенид индия
3.4. СажНё1_яТе
Выводы по главе
4. Анализ экспериментальных и теоретических ВФХ
4.1. Метод эффекта поля в электролите
4.1.1. Строение границы раздела полупроводник-электролит.
Эффект поля в электролите
4.1.2. Техника и условия проведения эксперимента
4.2. Обсуждение экспериментальных результатов
Выводы по главе
Заключение
Литература

Введение
Интерес к исследованию электронных свойств низкоразмерных систем обусловлен переходом к наноразмерным электронным приборам. Достаточно отметить появление квантовых приборов, работающих на основе эффекта Аоронова-Бома [1, 2] и одноэлектронных транзисторов (БЕТ структур) [1, 2]. Сегодня уже реально формируются структуры с размерами порядка 50 4- 100нм [3, 4, 5]. При понижении размеров приборов до величин сопоставимых с длиной свободного пробега электрона или с длиной волны де Бройля, существенными становятся эффекты баллистического переноса [2] и размерного квантования [3]. Для обычной кремниевой технологии оба этих эффекта требуют, либо создания объектов с размерами менее 50 нм (квантовые проволоки и квантовые точки [1, 3]), либо понижение рабочих температур вплоть до гелиевых. Пока не удается создавать реальные приборы, работающие на кремнии, с воспроизводимыми характеристиками, даже при гелиевых температурах.
Прогресс по реализации программы создания наноэлектронных квантовых приборов может быть достигнут на пути использования электронных свойств новых материалов при формировании квантовых проволок и квантовых точек. Этими свойствами являются высокая концентрация и подвижность свободных носителей заряда. При соблюдении этих необходимых условий можно надеяться на создание квантовых электронных приборов, работающих при существенно более высоких температурах, вплоть до комнатных.

Рис. 2.1. Модель “полубесконечного кристалла с фиктивной границей на бесконечности” а — ход потенциала, Ь — распределение плотности свободных носителей заряда.