铁电半导体异质结构论文-张菲

铁电半导体异质结构论文-张菲

导读:本文包含了铁电半导体异质结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:PZT,铁电,AlGaN,GaN,MgO

铁电半导体异质结构论文文献综述

张菲[1](2011)在《PZT铁电薄膜与AlGaN/GaN半导体异质结构的集成和性能研究》一文中研究指出电子信息系统对于微型化、单片化的不断追求,向电子薄膜及其集成器件的尺寸和功能性提出了更高的要求,促进了将氧化物功能材料以固态薄膜的形式与具有载流子输运能力的半导体集成方面的研究。PZT由于具有压电效应、热电效应以及自发极化效应等优异的性能,一直以来都是最受关注的铁电材料。GaN作为第叁代宽禁带半导体材料的典型代表,具有高击穿场强、高热稳定性、高电子饱和漂移速度等出色的性能。GaN经过调制掺杂形成的AlGaN/GaN半导体异质结构,界面处产生具有很高载流子浓度和迁移率的二维电子气(2DEG),成为了近些年来研究的热点。本文以PZT铁电薄膜与AlGaN/GaN半导体异质结构的集成为研究对象,并针对集成过程中遇到的晶格失配、生长工艺不兼容等问题,采用MgO作为缓冲层材料获得了沿(111)面高度择优取向生长的PZT薄膜,并通过微细加工,将集成体系制备成MFIS结构。经过电容-电压(C-V)和电流-电压(I-V)测试,对比并分析MFIS和MFS的电学性能。首先在与GaN具有相似晶体结构的Al_2O_3衬底上,优化PZT薄膜的生长工艺。XRD衍射结果表明,直接生长的PZT薄膜为多晶结构;AFM扫描结果显示出薄膜表面粗糙多孔,结晶质量不好。通过引入MgO缓冲层,获得了沿(111)面择优取向生长的PZT薄膜,AFM形貌图中晶粒致密,薄膜表面平整度较高,说明薄膜的结晶质量的到了提高。然后将PZT薄膜与AlGaN/GaN半导体异质结构集成,在MgO缓冲作用下,获得了沿(111)面高度择优取向生长的PZT薄膜,通过φ扫描确定PZT薄膜与AlGaN/GaN衬底之间的外延关系为(111)[1-10]PZT // (0002)[11-20]GaN,PZT薄膜为双畴结构。通过微细加工,制备出金属/铁电/介质/半导体(MFIS)结构。随着MgO缓冲层的引入,C-V测试结果中出现代表铁电极化反转的逆时针回线,且回线的窗口随着外加正向偏压的增加逐渐增大,同时相对载流子浓度差Δn_s增大。外加偏压为2V时,C-V曲线窗口和Δn_s都达到最大值,分别为0.5V和3.49×10~(11)/cm~2;当外加偏压继续增大时,由于电子注入,C-V曲线窗口和Δn_s同时减小;二者随外加偏压的变化趋势一致,表明PZT薄膜的铁电极化对AlGaN/GaN半导体异质结中的2DEG起到调制了作用。随着缓冲层厚度的降低,铁电极化对2DEG的调制作用逐渐增强。当MgO缓冲层厚度达到2nm时, C-V窗口最大,达到0.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V,栅控能力得到了提高。此时漏电流密度与MFS相比,下降了五个数量级。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-03-01)

孔月婵,薛舫时,周建军,李亮,陈辰[2](2008)在《BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构二维电子气研究》一文中研究指出采用自洽计算方法对BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构中二维电子气进行研究,通过计入铁电极化随电场变化的非线性关系,模拟了对该异质结构进行"极化/退极化"(加负/正偏压)后,由铁电极化偶极子翻转导致的二维电子气浓度的变化情况。当对BST/AlGaN/GaN异质结构进行"极化"后,BST极化偶极子部分反转使得BST/AlGaN界面处感生高浓度负极化电荷,对二维电子气产生耗尽作用,而由于极化钉扎作用,此时BST的平均极化方向仍与Al-GaN中极化方向相同。当对异质结构进行"退极化"后,BST极化偶极子排列与AlGaN中极化方向相同,二维电子气浓度增加。随AlGaN势垒层厚度减小,BST极化对二维电子气的调制作用增强。另外,通过C-V测量方法对BST/AlGaN/GaN样品进行小范围电压扫描发现C-V曲线呈逆时针滞回方向,证实了铁电体极化对二维电子气的调制作用。(本文来源于《半导体技术》期刊2008年S1期)

孔月婵,薛舫时,周建军,李亮,陈辰[3](2008)在《BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构二维电子气研究》一文中研究指出采用自洽计算方法对BS/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构中二维电子气进行研究,通过计入铁电极化随电场变化的非线性关系,模拟了对该异质结构进行"极化/退极化"(加负/正偏压)后,由铁电极化偶极子翻转导致的二维电子气浓度的变化情况。当对BS/AlGaN/GaN异质结构进行"极化"后,BS极化偶极子部分反转使得BST/AlGaN界面处感生高浓度负极化电荷,对二维电子气产生耗尽作用,而由于极化钉扎作用,此时BS的平均极化方向仍与AlGaN中极化方向相同。当对异质结构进行"退极化"后,BST极化偶极子排列与AlGaN中极化方向相同,二维电子气浓度增加。随AlGaN势垒层厚度减小,BST极化对二维电子气的调制作用增强。另外,通过C-V测量方法对BST/AlGaN/GaN样品进行小范围电压扫描发现C-V曲线呈逆时针滞回方向,证实了铁电体极化对二维电子气的调制作用。(本文来源于《第十五届全国化合物半导体材料,微波器件和光电器件学术会议论文集》期刊2008-11-30)

向飞,刘颖,朱时珍[4](2005)在《铁电薄膜/半导体异质结构的研究进展》一文中研究指出综述了铁电薄膜/半导体异质结构研究近年来的新进展。重点介绍了异质结构制备工艺的改进和界面的最新研究状况。简单叙述了全钙钛矿异质结构的发展情况。指出了铁电薄膜/半导体异质结构研究领域需要解决的一些问题。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2005年03期)

铁电半导体异质结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用自洽计算方法对BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构中二维电子气进行研究,通过计入铁电极化随电场变化的非线性关系,模拟了对该异质结构进行"极化/退极化"(加负/正偏压)后,由铁电极化偶极子翻转导致的二维电子气浓度的变化情况。当对BST/AlGaN/GaN异质结构进行"极化"后,BST极化偶极子部分反转使得BST/AlGaN界面处感生高浓度负极化电荷,对二维电子气产生耗尽作用,而由于极化钉扎作用,此时BST的平均极化方向仍与Al-GaN中极化方向相同。当对异质结构进行"退极化"后,BST极化偶极子排列与AlGaN中极化方向相同,二维电子气浓度增加。随AlGaN势垒层厚度减小,BST极化对二维电子气的调制作用增强。另外,通过C-V测量方法对BST/AlGaN/GaN样品进行小范围电压扫描发现C-V曲线呈逆时针滞回方向,证实了铁电体极化对二维电子气的调制作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

铁电半导体异质结构论文参考文献

[1].张菲.PZT铁电薄膜与AlGaN/GaN半导体异质结构的集成和性能研究[D].电子科技大学.2011

[2].孔月婵,薛舫时,周建军,李亮,陈辰.BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构二维电子气研究[J].半导体技术.2008

[3].孔月婵,薛舫时,周建军,李亮,陈辰.BST/AlGaN/GaN铁电/半导体异质结构二维电子气研究[C].第十五届全国化合物半导体材料,微波器件和光电器件学术会议论文集.2008

[4].向飞,刘颖,朱时珍.铁电薄膜/半导体异质结构的研究进展[J].人工晶体学报.2005

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