Naslov
Transport naboja u SIN Schottky strukturama
(Charge transport in ICB Shottky structures)

Autori
Korošak, Dean

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Prirodoslovno-matematički fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
06.11

Godina
2000

Stranica
158

Mentor
Šunjić, Marijan

Neposredni voditelj
Cvikl, Bruno

Ključne riječi
Schottkyjeva barijera; transport naboja; neuređena granica metal- poluvodič
(Schotky barrier; charge transport; disordered metal-semiconductor interface)

Sažetak
Načinjen i analiziran je niz Schottkyjevih struktura Ag/p-Si, Ag/n-Si, Pb/p-Si i Pb/n-Si metodom snopa ioniziranih nakupina uz napon ubrzanja ioniziranih atoma i nakupina koji je iznosio 300 V i 600 V. Izmjerene su strujno-naponske karakteristike i određena je ovisnost kapacitete struktura o vanjskom jednosmjernom naponu. Izmjereni spektri kapacitete SIN Schottkyjevih struktura pokazuju bitna odstupanja od idealnog ponašanja sistema metal-poluvodič. Za SIN strukture karakterističan je jako izražen maksimum kapacitete (u C-V grafu) i oštra promjena (stepenica) u C-2-V grafu. Opažena odstupanja ne mogu se objasniti poznatim efektima. Postavljen je novi model za opis kapacitete SIN Schottky struktura s najvažnijom pretpostavkom o eksplicitnoj ovisnosti gustoće dodatnog naboja na granici metalom bogatog dijela poluvodiča i regularnog poluvodiča. Eksplicitna ovisnost gustoće dodatnog naboja na granici o vanjskom naponu dana je modelskom funkcijom čiji su parametri određeni pomoću prilagodbe izmjerenim spektrima kapacitete. Model postavljen originalno za specifične SIN strukture daje izvanredno dobar opis spektra kapacitete i "običnih" Schottky struktura, koje isto pokazuju neidealno ponašanje, što navodi na moguću opću valjanost modela za neidealne sisteme metal-poluvodič. Ispitana je mogućnost dodatnog naboja na granici vezanog u stanjima kvantne jame koja se može formirati na rubu vodljive vrpce. Pokazano je, da izraz za kapacitet koju prouzroči takav naboj slijedi općem modelu za SIN sistem metal-poluvodič. Predložen je jednostavan i dovoljno opći mikroskopski model elektronske strukture SIN sistema metal-poluvodič. Model je temeljen na opisu elektronske strukture idealne granice metala i poluvodiča u aproksimaciji jake veze. Pomoću poznatih Greenovih funkcija za model metala i poluvodiča u jednostavnim geometrijama postavljen je model SIN sistema metal-poluvodič s neuređenim tankim slojem između metala i poluvodiča. Slučajni nered u tankom neuređenom sloju poluvodiča prouzroči širenje rubova valentne i vodljive vrpce i za dovoljno velik nered stvara se kontinuum stanja. Dodatna, ekstrinzična stanja uzrokovana primjesama atoma metala nadodaju se na intrizičnu gustoću stanja uzrokovanu slučajnim neredom. Pokazano je da dodatni naboj uveden u modelu kapacitete može biti opisan promjenama elektronske strukture oko rubova vrpci u tankom sloju poluvodiča. Neka svojstva induciranog naboja razmotrena su dodatno i uporabom jednodimenzionalnog homogenog modela s nadodanim vanjskim potencijalom u obliku stepenice. Proučena je ovisnost takvog induciranog naboja od vrijednosti vanjskog potencijala i potreba za samosuglasnim rješavanjem problema. Rezultati upućuju na potrebu detaljnijeg razumijevanja veze između mikroskopske elektronske strukture sistema metal-poluvodič i makroskopskih parametara koji se koriste za opis strujno-naponskih karakteristika. Dobar opis kapacitete SIN Schottky struktura i valjanost modela i za druge neidealne sisteme načinjene uobičajenim tehnikama daje dobru podlogu detaljnom razumijevanju fizike Schottkyjeve barijere i efekta stabilizacije Fermijevog nivoa.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika

POVEZANOST RADA