近年來(lái),在LaAlO₃（LAO）/SrTiO₃（STO）異質(zhì)結(jié)界面發(fā)現(xiàn)了高遷移率的準(zhǔn)二維電子氣（Q2DEG）,這使通過(guò)調(diào)制絕緣體SrTiO₃表面和界面附近的載流子濃度而產(chǎn)生Q2DEG成為可能。隨后,經(jīng)過(guò)Ar⁺刻蝕處理后的SrTiO₃表面也發(fā)現(xiàn)了Q2DEG,SrTiO₃從絕緣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽?dǎo)態(tài)。外延生長(zhǎng)對(duì)制備儀器、生長(zhǎng)條件和成本控制方面提出了巨大的挑戰(zhàn),Ar⁺刻蝕SrTiO₃作為一種非外延制備SrTiO₃表面Q2DEG層的方法,其顯著優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)單、成本低、易于大規(guī)模生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)對(duì)Q2DEG的調(diào)制是理解和應(yīng)用與Q2DEG相關(guān)奇異現(xiàn)象的重要途徑,也是基于Q2DEG器件的基礎(chǔ),本文頂柵電場(chǎng)調(diào)制的HfO₂/SrTiO₃全氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管,實(shí)現(xiàn)了對(duì)Ar⁺刻蝕SrTiO₃表面Q2DEG體系的調(diào)制與研究。Ar^+...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈦酸鍶的基本性質(zhì)
    1.3 SrTiO₃表面導(dǎo)電層的制備研究
    1.4 HfO₂的基本性質(zhì)
    1.5 MOSFET
    1.6 研究工作的背景與意義
    1.7 本文內(nèi)容安排
第二章 實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)試方法
    2.1 引言
    2.2 HfO₂/STO樣品的制備
        2.2.1 圖形化工藝
        2.2.2 Ar⁺刻蝕工藝
        2.2.3 薄膜沉積工藝
    2.3 原子力顯微鏡
    2.4 電學(xué)性質(zhì)測(cè)試
        2.4.1 電阻測(cè)試和霍爾效應(yīng)測(cè)試
        2.4.2 伏安特性曲線測(cè)試
        2.4.3 場(chǎng)效應(yīng)測(cè)試
        2.4.4 LCR測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 HfO₂/SrTiO₃場(chǎng)效應(yīng)晶體管基本性質(zhì)
    3.1 引言
    3.2 Ar⁺刻蝕處理SrTiO₃單晶表面輸運(yùn)性質(zhì)
    3.3 HfO₂/SrTiO₃場(chǎng)效應(yīng)晶體管工藝
    3.4 HfO₂/SrTiO₃場(chǎng)效應(yīng)晶體管電學(xué)性質(zhì)
        3.4.1 伏安特性曲線
        3.4.2 場(chǎng)效應(yīng)性能測(cè)試
        3.4.3 LCR測(cè)試
    3.5 HfO₂/SrTiO₃場(chǎng)效應(yīng)晶體管疲勞特性
    3.6 本章小結(jié)
第四章 HfO₂/STO場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能改善研究
    4.1 引言
    4.2 HfO₂/SrTiO₃場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能與柵極制備條件關(guān)系
    4.3 HfO₂/SrTiO₃場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極漏電機(jī)理研究
        4.3.1 Fowler-Nordheim隧穿
        4.3.2 普爾-法蘭克效應(yīng)(Poole-Frenkel)
        4.3.3 肖特基發(fā)射(Schottky Emission)
        4.3.4 空間電荷限制電流(SCLC)
    4.4 HfO₂柵極制備工藝與柵極缺陷關(guān)系
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：4021033