理解可控击穿过程中的电传导与纳米孔形成
化学物理
2021-08-03 v1 材料科学
摘要
可控击穿近年来成为一种极具吸引力的技术,用于制造固态纳米孔以服务于广泛的生物传感应用。该技术依赖于在膜上施加约 0.6–1 V/nm 的电场以诱导电流,并最终导致电介质击穿。然而,关于可控击穿过程中电介质内电传导如何发生的详细描述尚未见报道。在此,我们研究 SiN 膜在可控击穿过程中的电传导与纳米孔形成。我们表明,取决于膜的化学计量比,电传导受限于必须在膜-电解质界面发生的氧化反应(Si 富 SiN),或受限于穿越电介质的电子输运(化学计量比 SiN)。我们提供了理解该过程所带来的若干重要启示,将有助于未来几年进一步发展可控击穿,特别是将此项技术拓展至纳米孔与片上纳米结构的集成。
引用
@article{arxiv.2103.16667,
title = {Understanding Electrical Conduction and Nanopore Formation During Controlled Breakdown},
author = {Jasper P. Fried and Jacob L. Swett and Binoy Paulose Nadappuram and Aleksandra Fedosyuk and Pedro Miguel Sousa and Dayrl P. Briggs and Aleksandar P. Ivanov and Joshua B. Edel and Jan A. Mol and James R. Yates},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16667},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 5 figures