硅基器件,目前廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路中。然而由缺陷引發(fā)的硅基器件不穩(wěn)定的可靠性難題延緩了集成電路在微納米尺度上的進(jìn)展。比如,點(diǎn)缺陷會(huì)導(dǎo)致納米器件性能下降。不過(guò),合適的摻雜缺陷卻能夠有效地改善硅基器件的可靠性難題。鑒于此,本文基于分子動(dòng)力學(xué)和第一性原理,分別針對(duì)含空位缺陷的硅結(jié)構(gòu)、二氧化硅結(jié)構(gòu)以及硅/二氧化硅界面結(jié)構(gòu),探究空位缺陷在強(qiáng)電場(chǎng)作用下的遷移機(jī)制,同時(shí)分析含空位缺陷結(jié)構(gòu)的電子結(jié)構(gòu)特征、導(dǎo)電機(jī)制、光吸收譜和力學(xué)特性等特征。本文工作主要包含以下幾方面:1.分別研究電場(chǎng)條件下空位缺陷在硅結(jié)構(gòu)和二氧化硅結(jié)構(gòu)中的遷移機(jī)制。結(jié)果顯示,在硅晶體結(jié)構(gòu)中,硅空位受電場(chǎng)影響在硅（100）晶面上聚集。當(dāng)硅空位總數(shù)設(shè)置為40時(shí),隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增大,硅（100）晶面上硅空位數(shù)量增多;當(dāng)電場(chǎng)達(dá)到8.9MV/cm時(shí),硅（100）晶面上空位達(dá)到飽和值10,且隨著電場(chǎng)持續(xù)增大而保持穩(wěn)定。然而,當(dāng)電場(chǎng)超過(guò)13.5 MV/cm,含硅空位結(jié)構(gòu)就發(fā)生扭曲而不穩(wěn)定,即13.5 MV/cm是保持硅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的臨界電場(chǎng)。此外,可以得到硅空位飽和值和臨界電場(chǎng)受到溫度的影響較小。就二氧化硅結(jié)構(gòu)而言,氧空位在電場(chǎng)作用下會(huì)在二氧化硅（... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)無(wú)缺陷初始計(jì)算結(jié)構(gòu)；(b)含硅空位初始計(jì)算結(jié)構(gòu)

圖 3.4 硅(100)晶面在不同電場(chǎng)階段下的結(jié)構(gòu)圖述結(jié)果，進(jìn)一步研究硅(100)晶面上硅空位飽和值與硅空位總3.5 描繪出硅空位飽和值隨硅空位總數(shù)量變化的曲線圖�？傮w來(lái)21

米器件失效機(jī)制的理論研究計(jì)算 第三章 電場(chǎng)對(duì)含空位缺陷硅和二氧降，總體上相對(duì)穩(wěn)定。結(jié)果表明，在保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下，臨界電場(chǎng)值影響較小。硅結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型和計(jì)算方法建硅結(jié)構(gòu)模型的方法原理，建立二氧化硅結(jié)構(gòu)的超晶胞模型氧化硅超晶胞結(jié)構(gòu)，黃色球體表示硅原子，藍(lán)色球體表示氧原缺陷(由帶正電荷的紅色氫原子表示)的二氧化硅結(jié)構(gòu)，稱之為機(jī)分布于結(jié)構(gòu)的中心位置。


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