隨著傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體材料加工工藝的進步,以其作為根基的元器件科技大廈正在逐漸逼近自己運算和存儲速度的天際。相比之下,具有更多的自由度的金屬氧化物有望成為下一代電子工業(yè)革命的基石。而金屬絕緣轉(zhuǎn)變現(xiàn)象就是過渡金屬氧化物體系中歷久彌新的研究領(lǐng)域之一。實現(xiàn)金屬絕緣轉(zhuǎn)變的方法包括帶寬控制和能帶填充這兩種。理論則包括莫特轉(zhuǎn)變、斯萊特轉(zhuǎn)變等基于強關(guān)聯(lián)作用提出的模型。然而隨著樣品制備手段和研究材料的不斷擴展,接連發(fā)現(xiàn)了諸如LaAlO₃/SrTiO₃中由界面能級調(diào)控的二維電子氣、銥氧化物中自旋軌道耦合作用導(dǎo)致的絕緣基態(tài)等不能被傳統(tǒng)強關(guān)聯(lián)理論解釋的電輸運行為。本論文的目的在于運用傳統(tǒng)的和新的實現(xiàn)方法探究過渡金屬氧化物薄膜中的非強關(guān)聯(lián)金屬絕緣轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。為此我們研究了界面平整度、摻雜電子濃度、氧空位濃度等因素對寬帶隙變價金屬氧化物TiO₂有序/無序同質(zhì)結(jié)中金屬絕緣轉(zhuǎn)變行為的影響;并通過外延應(yīng)力成功實現(xiàn)了對5d電子材料CaIrO₃薄膜金屬絕緣轉(zhuǎn)變溫度（TMI）的調(diào)控。本論文包括六個章節(jié):第一章在緒論當(dāng)中我們首先介紹了二維電子氣的... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｔｉ０２的三種晶體結(jié)構(gòu)??

第一章緒論??圖１．３所示的是二氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu)，帶隙較寬。二氧化鈦有著高對稱的??能帶結(jié)構(gòu)，ｔ２ｇ和ｅｇ分裂自３ｄ電子，但卻未被占據(jù)，電子填充的是ｐ和ｓ級，ｔ２ｇ??帶和ｐ、ｓ帶分居于費米面上下，０２ｓ處在最下面的兩價帶。０２ｐ能級對應(yīng)著接??下來６個價帶，向上依次是０３ｓ的導(dǎo)帶和０３ｐ的導(dǎo)帶。電子吸收能量超過帶隙??（Ｅｇ）的光子會躍遷至導(dǎo)帶，價帶則被空穴占據(jù)，電場把電子空穴分分別吸引到??兩個表面。半導(dǎo)體的禁帶寬度Ｅｇ和光吸收閥值＼的關(guān)系可以用如下公式表示：??入?ｇ＝１２４０／Ｅｇ?式（１．１）??銳鈦礦相的Ｔｉ０２的禁帶寬度為３．２?ｅＶ，吸收波長上限為３８７．５?ｎｍ。金紅石相（３．０??ｅＶ）Ｔｉ０２的帶隙則略小。銳鈦礦相Ｔｉ０２的比表面積比金紅石相小，空穴和電子易??分離，吸附的％多，催化能力高。??價帶電子?ｔ能量?？能量??能級Ｐ?Ｅ??ｓ?Ｔｉ３ｄＷ??三ｌ??ｐ?＼ＸＥｆ?費農(nóng)能極???Ｓ＝＝＝＝ＫＸＨ〇２ｐ＾Ｐ?〇２Ｐ＾??分布密度Ｎ（Ｅ）??「＾３?咬ｉ描＊４級＂ｉ?ｒ?ｉ??圖１．３?Ｔｉ０２的能帶結(jié)構(gòu)示意圖（金紅石）??１．３界面極性與二維電子氣的形成調(diào)節(jié)機制??１．３．１金屬半導(dǎo)體接觸界面的類型??金屬與半導(dǎo)體的界面接觸分為了形成阻擋層的肖特基接觸以及形成反阻擋??層的歐姆接觸這兩種情況。如果把Ｎ型半導(dǎo)體同一個功函數(shù)比它大的金屬緊密??接觸

圖１．４金屬與半導(dǎo)體接觸形成阻擋層??


本文編號：3446237