發(fā)布時(shí)間：2021-05-16 17:44

　　長期以來Si在半導(dǎo)體應(yīng)用中占據(jù)主要地位,但也面臨著材料可擴(kuò)展性和開發(fā)潛力的局限,另外隨著芯片尺寸逐漸縮小,可能逼近摩爾定律極限,所以人們?cè)絹碓疥P(guān)注新材料、新工藝、低能耗等半導(dǎo)體器件的研究。Ga203作為新一代半導(dǎo)體,有著更寬的禁帶寬度,更高的臨界擊穿電場強(qiáng)度,并且使用傳統(tǒng)晶體生長方法即可獲得低成本、大尺寸、高質(zhì)量的單晶襯底,已在肖特基二極管和場效應(yīng)晶體管等器件制備中有著出色的表現(xiàn),所以有望在未來的光電子器件中發(fā)揮更大的潛能。肖特基勢壘是評(píng)估金屬-半導(dǎo)體界面電荷傳輸效率的重要標(biāo)志,低肖特基勢壘的接觸界面意味著較低的接觸電阻和能耗,是制備性能優(yōu)異的Ga203/金屬接觸的微電子器件的關(guān)鍵。然而,目前科研人員對(duì)Ga203/金屬界面的實(shí)驗(yàn)和理論研究均在探索當(dāng)中,尤其是理論研究非常有限。此外,已有一些實(shí)驗(yàn)表明石墨烯、BN等單原子夾層可有效降低金屬-半導(dǎo)體間的肖特基勢壘,但是缺乏對(duì)Ga203夾層結(jié)構(gòu)的相關(guān)報(bào)道。在本課題中,我們主要研究了 β-Ga203（100）與不同金屬界面的肖特基勢壘,以及BN插層對(duì)肖特基勢壘的影響。另外,本文還開展了β-（Alx）Ga1-x)2O3合金體系的研究。具體的研究內(nèi)容... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氧化鎵的基本性質(zhì)
    1.3 氧化鎵半導(dǎo)體的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氧化鎵肖特基勢壘的研究
        1.3.2 插層對(duì)肖特基勢壘的影響
        1.3.3 (Al_xGa_(1-x))_2O_3合金的研究
    1.4 研究思想和研究內(nèi)容
第2章 理論計(jì)算基礎(chǔ)
    2.1 薛定諤方程和絕熱近似
    2.2 密度泛函理論
    2.3 交換關(guān)聯(lián)泛函
    2.4 雜化泛函
    2.5 計(jì)算軟件介紹
第3章 Ga_2O_3與不同金屬界面的肖特基勢壘分析
    3.1 界面肖特基勢壘理論
    3.2 肖特基勢壘計(jì)算方法
    3.3 界面模型及參數(shù)設(shè)置
        3.3.1 模型構(gòu)建
        3.3.2 計(jì)算參數(shù)設(shè)置
    3.4 結(jié)果和討論
        3.4.1 界面穩(wěn)定性
        3.4.2 電子結(jié)構(gòu)
        3.4.3 界面電荷轉(zhuǎn)移情況
        3.4.4 肖特基勢壘高度
        3.4.5 肖特基勢壘和金屬功函數(shù)
        3.4.6 隧穿勢壘和隧穿概率
    3.5 本章小結(jié)
第4章 BN插層對(duì)肖特基勢壘的影響
    4.1 BN夾層模型構(gòu)建
    4.2 計(jì)算結(jié)果和討論
        4.2.1 Ga_2O_3/BN/Au肖特基勢壘變化
        4.2.2 Ga_2O_3/BN/Mg肖特基勢壘變化
        4.2.3 隧穿勢壘
    4.3 本章小結(jié)
第5章 (Al_xGa_(1-x))_2_O_3合金的研究
    5.1 Ga_2O_3、Al_2O_3晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算
    5.2 (Al_xGa_(1-x))_2O_3無序合金模型
    5.3 合金形成焓與相變
    5.4 合金帶隙
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎(jiǎng)勵(lì)
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3190122