SiC/SiO 2 界面点缺陷特性的第一性原理研究
发布时间:2024-04-20 17:57
SiC材料作为新型宽禁带半导体材料,受到了半导体业内人士以及科学家们的广泛关注,尤其是在Si基器件逐渐达到物理极限的当代。以SiC材料为基的器件迁移率非常低,主要原因是SiC/SiO2界面处极高的界面态,使得SiC基MOS器件等包含SiC/SiO2界面的器件其性能受到不良影响。高的近界面缺陷存在于MOS结构中时,会产生陷阱,从而捕获载流子,也会增加电子散射,这样一来器件的沟道电子迁移率就会下降,器件性能受到影响。为了提高器件性能,近年来越来越多的研究人员开始关注SiC/SiO2界面处缺陷对电子状态的影响,先前有一些关于SiC中缺陷电子状态的研究,但SiC/SiO2界面的研究还不够全面,本文新的探索在于点缺陷周围原子的特征以及产生缺陷能级。通过研究近界面处SiC侧的点缺陷,得到界面处缺陷对电学性质的影响。了解界面处缺陷影响电学性质的原理,可以让我们更加清楚界面态的起源,从而进一步提出改善界面态的实验方案,这为提升SiC器件性能打下了基础。本文通过仿真计算主要研究了四种缺陷相关界面结构,这些缺陷包括:S...
【文章页数】:71 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 SiC材料的发展历史
1.3 SiC材料的特点
1.3.1 材料特性
1.3.2 SiC/SiO2界面态研究进展
1.4 研究目的及意义
1.5 本文的主要工作
第二章 第一性原理及软件介绍
2.1 第一性原理
2.2 密度泛函理论(Density Functional Theory,简称DFT)
2.2.1 薛定谔方程
2.2.2 Born-Oppenheimer近似
2.2.3 Hohenberg-Kohn定理
2.2.4 Kohn-Sham方程
2.2.5 交换关联泛函
2.3 Material studio程序包介绍
2.4 形成能的计算
2.5 参数的选取以及试验
第三章 Si面接触的SiC/SiO2界面缺陷
3.1 模型结构
3.2 结论与分析
3.2.1 模型态密度综述
3.2.2 Si空位结构(VSi)
3.2.3 C空位结构(VC)
3.2.4 双空位结构(Vdi)
3.2.5 反对位结构(AP)
3.2.6 Si接触面结构中缺陷特点及形成能
第四章 C面接触的SiC/SiO2界面缺陷
4.1 模型结构
4.2 C接触面界面结构分析
4.2.1 界面缺陷的概况
4.2.2 Si空位结构(VSi)
4.2.3 C空位结构(VC)
4.2.4 双空位结构(Vdi)
4.2.5 反对位结构(AP)
4.2.6 与Si面接触结构的对比
第五章 总结与展望
5.1 本文主要工作及成果
5.2 未来可进一步探索的工作
参考文献
致谢
作者简介
本文编号:3959768
【文章页数】:71 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 SiC材料的发展历史
1.3 SiC材料的特点
1.3.1 材料特性
1.3.2 SiC/SiO2界面态研究进展
1.4 研究目的及意义
1.5 本文的主要工作
第二章 第一性原理及软件介绍
2.1 第一性原理
2.2 密度泛函理论(Density Functional Theory,简称DFT)
2.2.1 薛定谔方程
2.2.2 Born-Oppenheimer近似
2.2.3 Hohenberg-Kohn定理
2.2.4 Kohn-Sham方程
2.2.5 交换关联泛函
2.3 Material studio程序包介绍
2.4 形成能的计算
2.5 参数的选取以及试验
第三章 Si面接触的SiC/SiO2界面缺陷
3.1 模型结构
3.2 结论与分析
3.2.1 模型态密度综述
3.2.2 Si空位结构(VSi)
3.2.3 C空位结构(VC)
3.2.4 双空位结构(Vdi)
3.2.5 反对位结构(AP)
3.2.6 Si接触面结构中缺陷特点及形成能
第四章 C面接触的SiC/SiO2界面缺陷
4.1 模型结构
4.2 C接触面界面结构分析
4.2.1 界面缺陷的概况
4.2.2 Si空位结构(VSi)
4.2.3 C空位结构(VC)
4.2.4 双空位结构(Vdi)
4.2.5 反对位结构(AP)
4.2.6 与Si面接触结构的对比
第五章 总结与展望
5.1 本文主要工作及成果
5.2 未来可进一步探索的工作
参考文献
致谢
作者简介
本文编号:3959768
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3959768.html