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缺陷工程硅中的压阻效应

应用物理 2021-02-03 v3 无序系统与神经网络 材料科学

摘要

含有硅双空位缺陷的缺陷工程绝缘体上硅器件层的稳态、空间电荷限制压阻(PZR)随外加偏压改变符号。在对应于空间电荷限制空穴电流起始的穿通电压 (VtV_t) 以上,纵向 110\langle 110 \rangle PZR π\pi 系数为 π65×1011\pi \approx 65 \times 10^{-11}~Pa1^{-1},与在电中性 p 型硅中获得的值相近。在 VtV_t 以下,Shockley-Read-Hall (SRH) 复合参数的机械应力依赖性,特别是估计以 30\approx 30~μ\muV/MPa 变化的双空位陷阱能量 ETE_T,给出 π25×1011\pi \approx -25 \times 10^{-11}~Pa1^{-1}。空间电荷限制输运与缺陷工程的结合显著降低了 SRH 复合寿命,使本工作直接与关于特征尺寸大于几纳米的纳米硅中小应变下的巨或反常 PZR 的讨论相关。在此极限下,降低的静电维度减小了 VtV_t 并放大了空间电荷限制电流,且高效的 SRH 复合通过表面缺陷发生。结果强化了日益增多的证据:在稳态下,机电活性缺陷可导致反常但非巨型的 PZR。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.04788,
  title  = {Piezoresistance in defect-engineered silicon},
  author = {H. Li and A. Thayil and C. T. K. Lew and M. Filoche and B. C. Johnson and J. C. McCallum and S. Arscott and A. C. H. Rowe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.04788},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 8 figures