P型硅纳米板压阻特性的理论研究

• 作者: 于虹 张加宏 雷双瑛 黄庆安
• 来源期刊: 半导体学报
• 学科: 工学
• 关键词: 硅 能带结构 压阻特性 尺寸效应 自旋轨道耦合
• 年，卷（期）: 2008,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 970-974
• 页数: 5页
• 分类号: TP212
• 字数: 3771字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-4177.2008.05.032

摘要

考虑量子尺寸效应与自旋轨道耦合作用,从含有应变的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量出发,采用有限差分方法建立了p型硅纳米板的能带结构模型.基于硅纳米板压阻特性与其能带结构的相关性,采用改进的压阻理论定量分析了厚度、杂质浓度与温度对其压阻系数的影响.研究结果表明:量子尺寸效应强烈改变了硅纳米板的能带结构,是其压阻系数增大的主要因素,而自旋轨道耦合作用仅对含较高应变的硅纳米板的能带结构有较大影响;硅纳米板的压阻系数具有尺寸效应,随厚度减小而增大,随杂质浓度增加或温度升高而减小.在高简并条件下,硅纳米板的压阻系数与温度无关,完全由杂质浓度的大小控制;在非简并条件下,情况刚好相反.最后,利用施加应力前后空穴等能面形状的变化定性分析了硅纳米板压阻特性的起源.