超薄BaTiO_3铁电薄膜隧穿机理研究

使用磁控溅射法来对超薄BaTiO_3的铁电薄膜进行制备,对电子隧穿的过程进行分析,将电流和电压所绘制出的曲线进行拟合,对单极性开关和双极性开关的工作原理进行分析和讨论。通过数据结果可以得知:在Pt/BaTiO_3/Pt隧道结中含有三种不同类型的物理机制,分别为Schottky发射、SCLC机制、P-F发射。

基于隧穿机理的石墨烯纳米带准一维器件设计

隧穿场效应晶体管（TFET）在低功耗领域具有很好的应用前景,以优化新型准一维TFET为目的,通过数值仿真研究了以石墨烯纳米带（GNR）为沟道材料的准一维TFET以及受器件尺寸和掺杂浓度控制的器件输运特性及开态和关态电流。以能带调控理论结合局域态密度与电流谱密度间的关系为手段对隧穿效应的机理进行了详细的探讨,分析了禁带宽度、栅覆盖范围、沟道长度和源漏掺杂浓度4个变量对输运过程的影响,进而确定了其对器件性能影响的变化趋势,并总结了相应原则,得到了有利于提高驱动能力、降低静态功耗以及满足数字电路一般性要求的准一维器件的设计策略。这一研究可为基于准一维材料的TFET的设计提供参考,推动基于平面材料的新型器件的发展。

超薄BaTiO3铁电薄膜隧穿机理研究

使用磁控溅射法来对超薄Ba Ti O3的铁电薄膜进行制备,对电子隧穿的过程进行分析,将电流和电压所绘制出的曲线进行拟合,对单极性开关和双极性开关的工作原理进行分析和讨论。通过数据结果可以得知:在Pt/Ba Ti O3/Pt隧道结中含有三种不同类型的物理机制,分别为Schottky发射、SCLC机制、P-F发射。

二茂铁自组装分子结中电荷隧穿与跳跃传输的机理研究

采用硫醇自组装单层膜结合悬浮纳米线技术制备了分子结器件,对比研究了非电活性的1-十一烷基硫醇(C11)和电活性的二茂铁己硫醇(FHT)分子结的电荷传输特性.结合两种传输机理,提出一种新的模型拟合了分子结的电流-电压特性,发现了氧化还原活性中心二茂铁(Ferrocene,Fc)可以使电荷传输机理由隧穿变成隧穿与跳跃共存.结合变温实验验证了这一机理,并对这种混合机理出现的原因进行了分析.

隧道场效应晶体管静电放电冲击特性研究

随着器件尺寸的不断减小,集成度的逐步提高,功耗成为了制约集成电路产业界发展的主要问题之一.由于通过引入带带隧穿机理可以实现更小的亚阈值斜率,隧道场效应晶体管(TFET)器件已成为下一代集成电路的最具竞争力的备选器件之一.但是TFET器件更薄的栅氧化层、更短的沟道长度容易使器件局部产生高的电流密度、电场密度和热量,使得其更容易遭受静电放电(ESD)冲击损伤.此外,TFET器件基于带带隧穿机理的全新工作原理也使得其ESD保护设计面临更多挑战.本文采用传输线脉冲的ESD测试方法深入分析了基本TFET器件在ESD冲击下器件开启、维持、泄放和击穿等过程的电流特性和工作机理.在此基础之上,给出了一种改进型TFET抗ESD冲击器件,通过在源端增加N型高掺杂区,有效的调节接触势垒形状,降低隧穿结的宽度,从而获得更好的ESD设计窗口.