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直接隧穿高-$\kappa$非晶 HfO$_2$:化学修饰的影响

材料科学 2014-07-11 v1

摘要

我们报告了关于量子隧穿穿过金属 - 氧化物 - 半导体(MOS)纳米结构(形式为 n-Si/HfO2_2/Al)中非晶 HfO2_2介电层的第一性原理模拟。特别地,我们预测通过在 MOS 结构两个界面远处的中间区域掺杂 N 和 Al 原子来化学修饰非晶 HfO2_2势垒,可以将栅极到沟道的隧穿漏电流降低一个数量级以上。研究发现其他几种类型的修饰会增强隧穿或在 Si 中引起显著的能带弯曲,从漏电流角度来看这些都是不希望的。通过分析透射系数和投影态密度,揭示了电子在有或无杂质原子的情况下穿越高-κ\kappa介电隧穿势垒的微观物理机制。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.2686,
  title  = {Direct tunneling through high-$\kappa$ amorphous HfO$_2$: effects of chemical modification},
  author = {Yin Wang and Zhizhou Yu and Ferdows Zahid and Lei Liu and Yu Zhu and Jian Wang and Hong Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2686},
  year   = {2014}
}

备注

5 pages, 5 figures