电子从〈100〉和〈111〉晶向硅隧穿超薄快速热氮化SiO_2 膜(英文)

用卤素 -钨灯作辐射热源快速热氮化 (RTN) ,在〈10 0〉和〈111〉晶向Si衬底上制备了Si_SiOxNy_Al电容 ,并测量了由低场到F_N隧穿电场范围的电子从N型Si积累层到超薄SiOxNy 膜的电流传输特性 .测量结果说明 ,两种不同晶向的低场漏电流没有多大区别 ,而在高场范围对〈10 0〉晶向电容结构的F_N隧穿电流要比〈111〉晶向电容结构的F_N隧穿电流显著增加 ,并对实验结果作了初步讨论     

电子从〈100〉和〈111〉晶向硅隧穿超薄快速热氮化SiO2膜

用卤素－钨灯作辐射热源快速热氮化（RTN）,在＜100＞和＜111＞晶向Si衬底上制备了Si-SiOxNyAl电容,并测量了由低场到F－N隧穿电场范围的电子从N型Si积累层到超薄SiOxNy膜的电流传输特性。测量结果说明,两种不同晶向的低场漏电流没有多大区别,而在高场范围对＜100＞晶向电容结构的F－N隧穿电流要比＜111＞晶向电容结构的F－N隧穿电流显著增加,并对实验结果作了初步讨论。     

不对称双势垒结构的共振隧穿现象

在PECVD系统中，用layerbylayer的方法原位制备了a—SiNx／nc—Si／a—SiNx双势垒结构样品。AFM测量结果显示nc—Si晶拉密度约为1．2×10^11cm^-2，通过Raman散射谱计算出薄膜中的平均晶粒尺寸为6nm，nc—Si层的晶化比约46％。在低频时的电容-电压（C—V）测试过程中，观察到了与共振隧穿效应有关的电容峰，由于样品中的nc-Si颗粒尺寸均匀性不高，没有观察到分立的隧穿电容峰结构，只得到扩展的电容峰。     

关于(3d)~n 离子〈r~2〉、〈r~4〉的Slater函数计算值

一、引言在应用晶场理论对磁性物质的光谱项、单离子模型磁晶各向异性以及各向异性 g-因子进行计算时,所要引用的重要参数是离子的〈r~2〉、〈r~4〉值,它们被定义为〈r~n〉=integral from 0 to ∞ ([R(r)]~2r~nr~2dr) (1)其中 R(r)是(3d)~n 离子的电子波函数的径向部分。由于目前对(3d)~n 离子的电子波函数还无法完全确定。因此,关于〈r~2〉、〈r~4〉的取值通常采用 Slater 函数计算或 Watson 函数计算。一般地说,用 Watson 函数计算的〈r~2〉、〈r~4〉能较好地解释晶场的精细结构;而用 Slater 函数计算的〈r~2〉、〈r~4〉则与晶体电场大体符合。M.C.Kibier 曾于1968年用     

空穴型Si/SiGe共振隧穿二极管及其直流参数提取

共振隧穿二极管因其特有的负微分电阻特性,成为一种很有前途的基于能带工程的异质结构量子器件.采用超高真空外延技术,以p型重掺杂硅为衬底生长出以4 nm厚Si0.6Ge0.4层为空穴量子阱、以4 nm厚Si层为空穴势垒的双势垒单量子阱结构.然后用常规半导体器件工艺制成了空穴型共振隧穿二极管.在室温下对面积为8 μm×8 μm的共振隧穿二极管进行测量,其峰值电流密度为45.92 kA/cm2, 电流峰谷比为2.21. 根据测量得到的电流电压特性考虑串联电阻的影响,提取出共振隧穿二极管的直流参数.可以利用这些参数将共振隧穿二极管的直流模型加入SPICE电路模拟软件器中进行共振隧穿二极管电路设计.     

从n型硅到RTN超薄SiO_2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源 ,对超薄 (1 0nm )SiO2 膜进行快速热氮化 (RTN) ,制备了SiOxNy 超薄栅介质膜 ,并制作了Al/n Si/SiOxNy/Al结构电容样品 .研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2 膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化 .结果表明 :低场时的漏电流很小 ;进入隧穿电场时 ,I E曲线遵循Fowler Nordheim (F N)规律 ;在更高的电场时 ,主要出现两种情形 ,其一是I E曲线一直遵循F N规律直至介质膜发生击穿 ,其二是I E曲线下移 ,偏离F N关系 ,直至介质膜发生击穿 .研究表明 ,I E曲线随氮化时间增加而上移 .文中对这些实验结果进行了解释     

高锰TWIP钢拉伸时织构演变和孪生弱化织构的作用

研究室温下锰的质量分数分别为26％和30％的两种晶粒较粗大的TWIP钢拉断过程中织构的演变规律及孪生弱化〈111〉织构的作用.结果表明,TWIP钢拉伸时形成较强的〈111〉织构,也形成由〈111〉取向晶粒的不同孪晶产生的接近〈100〉的弱织构,从而孪生弱化了〈111〉拉伸织构.粗的奥氏体晶粒促进孪生,从而加速〈111〉织构的弱化.拉伸过程中〈111〉取向的晶粒有利于形变孪生,〈100〉取向的晶粒不利于孪生.锰含量较低的26Mn钢出现少量的形变诱发ε-M,由于ε-M主要从〈111〉取向的形变孪晶内形成,因此也出现择优取向,形成倾转的基面织构,弱化了〈111〉织构.     

金属基底层上NiO(111)外延薄膜的变温电阻开关特性与隧穿机制

利用射频磁控溅射方法在Pt层上制备了沿111晶向外延生长的NiO薄膜,研究了其晶体微结构和变温电阻开关特性.微结构观测分析发现, NiO(111)薄膜与Pt层满足"立方-立方"晶格生长关系.在周期性外电场作用下,薄膜中氧空位的定向漂移和电极附近银离子的氧化还原反应相互促进,使得在较低的翻转电压下即可在薄膜中形成周期性导通/截断的氧空位导电丝通道,从而使得Ag/NiO(111)/Pt存储单元在室温至80°C测试温度范围里的电流-电压曲线均呈现稳定的双极性电阻开关特性.运用Arrhenius作图法以及肖特基热激发隧穿公式拟合薄膜高阻态电流-温度曲线符合线性关系,表明薄膜高阻态漏电流符合肖特基热激发隧穿机制.     

磁场中凝固的DyFe1.9合金的〈100〉织构

研究了巨磁致伸缩材料TbFe1.9、DyFe1.9等合金在磁场中凝固的织构取向.由于DyFe1.9对X-射线的消光效应,在X-射线衍射图上观察不到(100)的衍射峰.但是通过对{222}和{220}极图的分析,可以确认当冷却速率为0.7℃/min,磁场强度为140 mT时,平行于磁场方向的〈100〉取向是样品中的主要织构.在接近的凝固条件下,TbFe1.9合金的〈111〉取向可以获得,并直接在X-射线衍射图上观察到.实验意味着在磁场中凝固的技术是制备沿易轴取向的磁性材料的可靠方法.     

从n型硅到RTN超薄SiO2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源，对超薄(10nm)SiO2膜进行快速热氮化(RTN)，制备了SiOxN，超薄栅介质膜，并制作了Al／n-Si／SiOxNy／Al结构电容样品．研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化．结果表明：低场时的漏电流很小；进入隧穿电场时，I—E曲线遵循Fowler-Nordheim(F-N)规律；在更高的电场时，主要出现两种情形，其一是I-E曲线一直遵循F-N规律直至介质膜发生击穿，其二是I-E曲线下移，偏离F-N关系，直至介质膜发生击穿．研究表明，I-E曲线随氮化时间增加而上移．文中对这些实验结果进行了解释．     

单晶铜纳米线弯曲、扭转的变形机制的分子动力学研究

本文利用分子动力学方法研究了〈001〉/{100}和〈110〉/{111}两种单晶铜纳米线在弯曲、扭转载荷作用下的变形机制和力学行为.在〈001〉/{100}铜纳米线的弯曲过程中,当弯曲角度很大时,我们观察到了一些五重变形孪晶.分析表明,配位数为12的其它原子类型与hcp原子类型间的相互转化是导致出现这种五重变形孪晶的重要因素.这个结果与文献（Appl Phys Lett,2006,89：041919）所报道的纳米晶铜在拉伸状态下所观察到的五重变形孪晶的形成过程截然不同;然而该孪生变形机制并未在相应的？110？/{111}单晶铜纳米线的弯曲加载过程中被发现.此外,通过对〈001〉/{100}和？110？/{111}单晶铜纳米线进行扭转模拟,我们发现,这两种纳米线的扭转塑性变形分别是以从表面边角和侧表面发射全位错为主的变形机制.     

4H-SiC MOS电容栅介质经NO退火电流导通机理研究

本文对进行NO退火和非NO退火的SiC MOS电容的栅泄漏电流的导通机理进行了分析,研究表明在高场下经过NO退火和未经过NO退火的样品的栅泄露电流都由Fowler-Nordheim （FN）隧穿决定,经过NO退火的势垒高度为2.67 eV,而未经过NO退火的样品势垒高度为2.54 eV,势垒高度的增加说明了氮化的作用.在中度电场区域,通过拟合分析发现此区域的栅泄漏电流主要由Poole-Frenkel发射（PF）决定,并不受陷阱辅助隧穿trap assisted tunneling（TAT）的影响.同时C-V特性也明显看出NO退火对界面质量的影响.      

定向凝固Fe—6.5%Si合金室温三点弯曲过程中的滑移

分析了定向凝固Fe-6.5％Si合金室温三点弯曲试样中的滑移带,采用EBSD方法测定了晶界位向差和晶粒取向.结果表明,在横向试样近下表面两个位向差为29.3°的晶粒中,滑移带在{001}面上分别与〈010〉方向成25°和60.7°.经分析,这两组滑移带都不属于{110}〈111〉滑移系,而可能属于{112}〈111〉或{123}〈111〉滑移系.     

定向凝固Fe-6.5%Si合金室温三点弯曲过程中的滑移

分析了定向凝固 Fe- 6 .5 % Si合金室温三点弯曲试样中的滑移带 ,采用 EBSD方法测定了晶界位向差和晶粒取向 .结果表明 ,在横向试样近下表面两个位向差为 2 9.3°的晶粒中 ,滑移带在 { 0 0 1}面上分别与〈0 10〉方向成 2 5°和 6 0 .7°.经分析 ,这两组滑移带都不属于 { 110 }〈111〉滑移系 ,而可能属于 { 112 }〈111〉或 { 12 3}〈111〉滑移系 .     

退火时间对高强细晶IF钢再结晶织构的影响

以含铌高强细晶IF钢为研究对象,在不同保温时间下进行了连续退火实验.通过采用OM显微分析及EBSD测试技术对实验钢进行显微组织和微观织构观察分析,得到含铌高强细晶IF钢在退火过程中织构的演变规律.实验结果揭示：高强细晶IF钢在连续退火过程中形成较强的〈111〉//ND再结晶织构.当退火温度为850℃,保温时间为120 s时,钢板具有最强的〈111〉//ND织构;随着保温时间的增加,〈111 〉//ND织构逐渐增强,〈 110〉//RD先减弱后增强.再结晶织构在{111}面与{112}面之间转化并发生漫散现象.     

HfAlO_x/γ-Fe_2O_3/HfAlO_x纳米堆栈结构的电阻开关特性

本文用磁控溅射和旋涂法成功制备了HfAlOx/γ-Fe2O3/HfAlOx堆栈结构,该堆栈结构具有典型的双极性电阻开关特性:在-1V读取电压下可获得高达90的高/低电阻态阻值比,该比值可稳定维持近50个循环周期,远优于相同条件下制备的γ-Fe2O3纳米微粒薄膜.线性拟合电流-电压对数曲线结果表明,低电阻态时,样品漏电流特性满足欧姆隧穿机制;高电阻态时,低电场下的漏电流以缺陷主导的空间电荷限制隧穿电流为主,高电场下为串联内置电阻的欧姆隧穿电流;该堆栈结构的电阻开关特性是"体导电细丝通道"和"电场作用下界面势垒改变"共同作用的结果.     

一种新型GaAs基无漏结隧穿场效应晶体管

针对隧穿场效应晶体管开态电流较低的问题,提出了一种新型GaAs基无漏结隧穿场效应晶体管结构,并对其性能进行了研究。在该结构中,沟道和漏区采用具有相同掺杂浓度的N型InGaAs材料,实现沟道/漏区无结化,简化了制造工艺;同时为了提高开态隧穿电流,源区采用不同于沟道的P型GaAsSb材料,实现异质源区/沟道结构。该结构能有效增大关态隧穿势垒宽度,降低泄漏电流,同时增加开态带带隧穿概率,提升开态电流,从而获得低亚阈值斜率和高开关比。仿真结果表明,在0.4V工作电压下,该新型GaAs基无漏结隧穿场效应晶体管的开态电流为3.66mA,关态电流为4.35×10~(-13) A,开关电流比高达10~(10),平均亚阈值斜率为27mV/dec,漏致势垒降低效应值为126。     

非对称性隧穿电容单电子器件模型与模拟

在基于单电子晶体管的半经典理论和主方程模型的基础上,提出了一种采用非对称隧穿电容设计的单电子晶体管,并用计算机模拟了对称结构的单电子晶体管和非对称隧穿电容(电阻)结构单电子晶体管的特性.模拟结果表明,用主方程法模拟非对称隧穿电容(电阻)结构设计的晶体管,其伏安特性曲线除仍保留对称结构具有的周期性以外,还具有正弦态、电阻态、方波态、截止态四种形态.其性能也有差异.     

电子—声子相互作用非对称双势垒共振隧穿的影响

理论研究了非对称双势垒结构中光学声子发射率和光学声子辅助隧穿电流。对A│xGa1-xAs/GaAs/AlyGa1-yAs结构作了数值计算,得到对声子辅助隧穿实验电流峰的一种新的理论上的合理辨认。对宽量子阱理论上只有一个声子辅助峰,且接近阱内LO声子的能量。发现界面光学（IO）声子辅助隧穿是主要的。理论结果能正确解释实验。     

N型硅单晶霍尔系数与应力关系的研究

本文针对n型硅单晶,在常温下进行霍尔效应实验,研究了霍尔系数与压缩应力的关系。研究结果表明,样品的霍尔系数绝对值随着作用于样品压缩应力的增加而减少。应力增加一个数量级,霍尔系数绝对值的相对变化小于10%。其与应力的变化关系似乎不是完整的线性关系。在应力方向和电流方向沿〈111〉晶向时,沿不同晶向加磁场,霍尔系数的变化情形几乎没有多大改变。本文还对实验结果作了理论上的定性解释。