本文主要研究内容
作者王静（2019）在《三氧化钼限制生长二硫化锡及快速退火对场效应晶体管的影响》一文中研究指出：根据摩尔定律,半导体工业中,集成电路每一年半到两年时间其集成化就会有一倍的提升,然而传统工艺所使用的硅材料受到制备工艺的限制,已经快要到达极限。寻找合适的材料来替代硅成为了必然的趋势。石墨烯自成功在实验室制备以来,成为了各个领域的研究热点。由于其自身的迁移率高达15000cm2V-1s-1,成为下一代半导体工业的热门候选材料之一,但是由于其带隙为零,这样在制作成半导体器件之后器件的关断电流较高,开关比很低,所以无法用于工业。因此如何打开石墨烯的带隙成为人们的研究重点,在现有报道中,已经可以成功打开石墨烯的带隙,但是同时会伴随着其迁移率的降低,因此其工业化道路还需更进一步的研究。在石墨烯发现之后,二维材料由于其结构的天然优势成为了研究热点。而二维层状金属硫族化合物是二维材料中重要的一种,其带隙在1eV-3eV,这使得制作出的场效应晶体管会具有高开关比,成为了下一代半导体产业的候选材料之一。在对制作成本,有无毒性,迁移率大小等多种因素的考虑下,我们选择了无毒且低成本的二硫化锡作为本文的研究材料,制备了超薄的二硫化锡纳米片,并探究了其FET器件的性能,具体工作如下:1.通过使用Si/Si02片作为基底,利用化学气相沉积的方法在基底上生长二维的二硫化锡材料。选取碘化亚锡作为锡源,高纯硫作为硫源,生长得到的纳米片厚度在10nm以上。在通过对锡源进行的方法,制备得到了厚度为4.12nm的二硫化锡纳米片,尺寸大于100μm。原子力显微镜表征可以看出,只使用碘化亚锡作为锡源的方法长出二硫化锡纳米片有螺旋位错,而三氧化钼的存在使得二硫化锡实现逐层的生长,得到的二硫化锡没有位错表面平整。混合三氧化钼粉末下生长出的二硫化锡厚底降低,证明了三氧化钼对于减薄纳米片的厚度起到了限制作用。在对制备得到的纳米片进行表征,通过拉曼光谱证实了制备得到的纳米片是二硫化锡,并没有发现二硫化钼的存在。结合XPS和Raman谱图的分析,可知得到的二硫化锡中没有Mo元素的掺杂。2.使用Ti/Au电极作为源漏电极,Si/Si02基底的Si作为栅极,将制备得到的二硫化锡纳米片制作成背栅结构的场响应晶体管,并对其性能进行了测试研究。器件的测试中发现,接触良好的器件迁移率为2.851cm2V-1s-1,开关比是105。器件制作过程中,发现部分器件金属电极与材料的接触有问题,影响了器件的正常工作。将这部分器件进行快速退火处理,使得材料与金属电极的接触改善,提高了器件的成功率。在进行退火条件的探索之后发现退火温度为400℃,保温时间为60s的器件性能最佳。退火前器件的迁移率为0.596cm2V-1s-1,开关比是105,退火之后,迁移率为3.213cm2V-1s-1,开关比是105。可以发现通过对器件的快速退火处理之后,其性能与本身接触良好的器件相当,同时对于接触良好的器件没有损坏,退火之后迁移率从2.851cm2V-1s-1提升到3.021cmV-1s-1,开关比依然是105。说明快速退火能有效提升器件制作的成功率,这对于批量化生产极为重要。3.为了探究快速退火方法的普遍适用性。使用商业购买的单晶二硫化锡进行机械剥离的方法得到二硫化锡纳米片,并制作成场响应晶体管。实验发现对于接触不良的器件进行同样条件的退火处理,退火前后的器件性能差异与在实验中通过化学气相沉积法制备得出的二硫化锡相同,退火前器件的迁移率为0.713cm2V-1s-1,开关比是105,在退火之后,迁移率为3.752cm2V-1s-1,开关比是105。这证明了快速退火处理方法对于不同方法制备得到的二硫化锡具有普适性。
Abstract
gen ju ma er ding lv ,ban dao ti gong ye zhong ,ji cheng dian lu mei yi nian ban dao liang nian shi jian ji ji cheng hua jiu hui you yi bei de di sheng ,ran er chuan tong gong yi suo shi yong de gui cai liao shou dao zhi bei gong yi de xian zhi ,yi jing kuai yao dao da ji xian 。xun zhao ge kuo de cai liao lai ti dai gui cheng wei le bi ran de qu shi 。dan mo xi zi cheng gong zai shi yan shi zhi bei yi lai ,cheng wei le ge ge ling yu de yan jiu re dian 。you yu ji zi shen de qian yi lv gao da 15000cm2V-1s-1,cheng wei xia yi dai ban dao ti gong ye de re men hou shua cai liao zhi yi ,dan shi you yu ji dai xi wei ling ,zhe yang zai zhi zuo cheng ban dao ti qi jian zhi hou qi jian de guan duan dian liu jiao gao ,kai guan bi hen di ,suo yi mo fa yong yu gong ye 。yin ci ru he da kai dan mo xi de dai xi cheng wei ren men de yan jiu chong dian ,zai xian you bao dao zhong ,yi jing ke yi cheng gong da kai dan mo xi de dai xi ,dan shi tong shi hui ban sui zhao ji qian yi lv de jiang di ,yin ci ji gong ye hua dao lu hai xu geng jin yi bu de yan jiu 。zai dan mo xi fa xian zhi hou ,er wei cai liao you yu ji jie gou de tian ran you shi cheng wei le yan jiu re dian 。er er wei ceng zhuang jin shu liu zu hua ge wu shi er wei cai liao zhong chong yao de yi chong ,ji dai xi zai 1eV-3eV,zhe shi de zhi zuo chu de chang xiao ying jing ti guan hui ju you gao kai guan bi ,cheng wei le xia yi dai ban dao ti chan ye de hou shua cai liao zhi yi 。zai dui zhi zuo cheng ben ,you mo du xing ,qian yi lv da xiao deng duo chong yin su de kao lv xia ,wo men shua ze le mo du ju di cheng ben de er liu hua xi zuo wei ben wen de yan jiu cai liao ,zhi bei le chao bao de er liu hua xi na mi pian ,bing tan jiu le ji FETqi jian de xing neng ,ju ti gong zuo ru xia :1.tong guo shi yong Si/Si02pian zuo wei ji de ,li yong hua xue qi xiang chen ji de fang fa zai ji de shang sheng chang er wei de er liu hua xi cai liao 。shua qu dian hua ya xi zuo wei xi yuan ,gao chun liu zuo wei liu yuan ,sheng chang de dao de na mi pian hou du zai 10nmyi shang 。zai tong guo dui xi yuan jin hang de fang fa ,zhi bei de dao le hou du wei 4.12nmde er liu hua xi na mi pian ,che cun da yu 100μm。yuan zi li xian wei jing biao zheng ke yi kan chu ,zhi shi yong dian hua ya xi zuo wei xi yuan de fang fa chang chu er liu hua xi na mi pian you luo xuan wei cuo ,er san yang hua mu de cun zai shi de er liu hua xi shi xian zhu ceng de sheng chang ,de dao de er liu hua xi mei you wei cuo biao mian ping zheng 。hun ge san yang hua mu fen mo xia sheng chang chu de er liu hua xi hou de jiang di ,zheng ming le san yang hua mu dui yu jian bao na mi pian de hou du qi dao le xian zhi zuo yong 。zai dui zhi bei de dao de na mi pian jin hang biao zheng ,tong guo la man guang pu zheng shi le zhi bei de dao de na mi pian shi er liu hua xi ,bing mei you fa xian er liu hua mu de cun zai 。jie ge XPShe Ramanpu tu de fen xi ,ke zhi de dao de er liu hua xi zhong mei you Moyuan su de can za 。2.shi yong Ti/Audian ji zuo wei yuan lou dian ji ,Si/Si02ji de de Sizuo wei shan ji ,jiang zhi bei de dao de er liu hua xi na mi pian zhi zuo cheng bei shan jie gou de chang xiang ying jing ti guan ,bing dui ji xing neng jin hang le ce shi yan jiu 。qi jian de ce shi zhong fa xian ,jie chu liang hao de qi jian qian yi lv wei 2.851cm2V-1s-1,kai guan bi shi 105。qi jian zhi zuo guo cheng zhong ,fa xian bu fen qi jian jin shu dian ji yu cai liao de jie chu you wen ti ,ying xiang le qi jian de zheng chang gong zuo 。jiang zhe bu fen qi jian jin hang kuai su tui huo chu li ,shi de cai liao yu jin shu dian ji de jie chu gai shan ,di gao le qi jian de cheng gong lv 。zai jin hang tui huo tiao jian de tan suo zhi hou fa xian tui huo wen du wei 400℃,bao wen shi jian wei 60sde qi jian xing neng zui jia 。tui huo qian qi jian de qian yi lv wei 0.596cm2V-1s-1,kai guan bi shi 105,tui huo zhi hou ,qian yi lv wei 3.213cm2V-1s-1,kai guan bi shi 105。ke yi fa xian tong guo dui qi jian de kuai su tui huo chu li zhi hou ,ji xing neng yu ben shen jie chu liang hao de qi jian xiang dang ,tong shi dui yu jie chu liang hao de qi jian mei you sun huai ,tui huo zhi hou qian yi lv cong 2.851cm2V-1s-1di sheng dao 3.021cmV-1s-1,kai guan bi yi ran shi 105。shui ming kuai su tui huo neng you xiao di sheng qi jian zhi zuo de cheng gong lv ,zhe dui yu pi liang hua sheng chan ji wei chong yao 。3.wei le tan jiu kuai su tui huo fang fa de pu bian kuo yong xing 。shi yong shang ye gou mai de chan jing er liu hua xi jin hang ji xie bao li de fang fa de dao er liu hua xi na mi pian ,bing zhi zuo cheng chang xiang ying jing ti guan 。shi yan fa xian dui yu jie chu bu liang de qi jian jin hang tong yang tiao jian de tui huo chu li ,tui huo qian hou de qi jian xing neng cha yi yu zai shi yan zhong tong guo hua xue qi xiang chen ji fa zhi bei de chu de er liu hua xi xiang tong ,tui huo qian qi jian de qian yi lv wei 0.713cm2V-1s-1,kai guan bi shi 105,zai tui huo zhi hou ,qian yi lv wei 3.752cm2V-1s-1,kai guan bi shi 105。zhe zheng ming le kuai su tui huo chu li fang fa dui yu bu tong fang fa zhi bei de dao de er liu hua xi ju you pu kuo xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华中师范大学的王静，发表于刊物华中师范大学2019-09-29论文，是一篇关于二硫化锡论文,化学气相沉积法论文,三氧化钼限制生长论文,场效应晶体管论文,快速退火处理论文,华中师范大学2019-09-29论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华中师范大学2019-09-29论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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