用于提高载流子速度的p型硅超薄层子带工程：原子学分析
介观与纳米尺度物理
2011-04-11 v1
摘要
厚度为几纳米的超薄体（UTB）沟道材料目前被认为是未来电子、热电和光电应用的候选者。在其具备的诸多特性中，使它们对这些应用具有吸引力的因素包括：其限制长度尺度、输运方向和限制表面取向可作为工程化其电子性质的自由度。本工作对宽度从15nm降至3nm的p型UTB薄膜中的空穴速度进行了全面研究。考虑了各种输运和表面取向。电子结构采用原子学sp3d5s*-自旋-轨道耦合紧束缚模型，载流子速度计算采用半经典弹道模型。我们发现载流子速度是取向和层厚度的强函数。(110)和(112)表面提供最高的空穴速度，而(100)表面速度最低，比最优值低近30%。此外，当(110)或(112)表面的厚度按比例缩小至3nm时，可实现高达35%的速度提升。这源于p型UTB薄膜子带的曲率随限制效应强烈增加，这与n型UTB沟道的情况不同。速度行为直接转化为弹道导通电流趋势，并与实验迁移率测量趋势相关联。
引用
@article{arxiv.1104.1522,
title = {Subband engineering for p-type silicon ultra-thin layers for increased carrier velocities: An atomistic analysis},
author = {Neophytos Neophytou and Gerhard Klimeck and Hans Kosina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.1522},
year = {2011}
}
备注
22 pages, 6 figures