可用於後矽時代的電晶體元件通道材料有兩大類,第一類為矽基合金材料如矽碳與矽鍺合金,其擁有成本低廉且製程完全相容,又可以有效提升元件效能的優勢。第二類為二維材料如單層過渡金屬硫族化物(Transition Metal Dichalcogenides, TMD),可有效解決短通道效應(Short Channel Effect),使元件可以繼續微縮。因此,本論文著重於研究上列兩類創新半導體通道材料在電晶體反轉層內載子能帶結構與遷移率的計算及量測。 對於第一類通道材料,我們利用考慮量子侷限效應之k.p方法,計算矽碳和矽鍺合金價電帶能帶結構,及其對應之量子化等效質量(quantization effective mass) 和狀態密度等效質量(density-of-states effective mass),最後採用考慮各種散射機制的Kubo-Greenwood遷移率公式來研究合金效應對載子遷移率之影響。在元件量測方面,量測了於(110)矽基板上沉積高鍺濃度之矽鍺合金薄膜為通道之電晶體元件的電洞遷移率,並在和兩個通道方向分別施加垂直通道的拉伸應力和平行通道的壓縮應力,比較兩者間遷移率增益的變化。另外,我們量測以(001)、(110)和(111)三種矽基板上沉積鍺薄膜為通道的電晶體之電子遷移率及電流-電壓特性,並找出最佳的元件特性條件。 對於第二類通道材料,我們開發緊束縛(Tight Binding, TB)法擬合第一原理計算之能帶結果來研究TMD合金材料的精簡能帶結構,並進而計算其對應之重要物理參數如狀態密度等效質量、導電等效質量(Conductivity Effective Mass)與載子遷移率。此外,提出修正的等效質量近似(Modified Effective Mass App...
近年來,隨著製程的縮小,使得系統單晶片的概念能夠實行,並且大量的應用在生醫方面。隨著科技的發展,藉著生醫晶片,人類的健康控制能夠更詳細,更完整且是及時且有效率的。在生醫應用中,由於生醫訊號通常都非常的...
表面電漿共振是一種光學式的生物/化學感測器,具有良好的靈敏度、非接觸式、即時反應、及可平行檢測等優點,已在生物分子與化學的檢測元件上成為非常重要之檢定方式。我們的研究是以氧化鋅奈米結構做為一種新式光學...
在近年來、許多生物與化學感測器的研究上使用了表面電漿子的概念。 其原因於這種感測器有高的靈敏度、無須螢光標。表面電漿共振感測器 ( Surface Plasmon Resonance Sensor) ...
金半接面無疑在電子元件及自旋電子元件中扮演極其重要的腳色,當中蕭特基能障是金半接面中最重要的特性,從發現到現在已經超過七十年,不同的模型試圖去解釋其整流的行為及分析,但至今卻沒有一個模型能詳細的解釋其...
為尋找環境友善、成份簡單單一且低成本之白光螢光材料,我們選擇錫之最穩定氧化物—二氧化錫為研究主題。二氧化錫為一寬能隙材料。過去文獻中所報告其能帶在3.6~4 eV之間,因此二氧化錫被視為一有效之光致發...
由於應變矽在金屬氧化物半導體電晶體的通道中載子有高遷移率,所以近年來,應變矽/矽鍺異質結構受到廣大的注目,這將可利用在光電元件上。關於異質結構傳輸特性的研究已經被施行,不過能帶仍然少有研究成果。在這篇...
自離散元素法(Discrete Element Method,簡稱DEM)問世以來,至今已經被用於各項工程領域之中。隨著計算技術的快速發展,離散元素法今日也被用來描述更為複雜的物理現象或解決更困難...
記憶體元件在現今的產業中扮演重要的角色,為了突破揮發性記憶體的缺點,非揮發性記憶體出現,其中在幾年來電阻式隨機存取記憶體受到了重視。電阻式記憶體為上下兩個電極中間夾了一層絕緣材料的三明治結構,我們稱此...
隨著積體電路製程持續進步,供給電壓與電晶體體積急速減小,數位電路的運算能力也不斷增加。但對類比電路而言,較低的供給電壓與相對較大的臨界電壓,反而造成了電路設計上的困難。類比數位轉換器連結了類比世界與數...
近年來,高解析度中速低耗能的類比數位轉換器已廣泛使用在行動通訊 裝置中,本論文提出一個應用於此的兩級管線式的逐漸趨近式類比數位轉換器電路,並以實際的晶片下線與量測作驗證。其電路設計技術與實作成果簡述如...
在本論文中,利用紫外光以及X光激發光譜來研究n 型摻雜物在有機發光元件中的影響並探討電子注入機制與介面的化學反應。 先,在有機發光元件中,探討碳酸銫在熱蒸鍍過程中的特性與電子注入層中所扮演的角色。實驗...
由於光學繞射極限的限制,聚焦光點受到入射光波長及透鏡數值孔鏡的影響。為了縮小光點,科學家們不斷研發各種技巧,例如使用浸潤式微影、環狀照明和選擇性記錄縱向電場等。然而昂貴的短波長光源及稀有的短波長光源透...
本論文設計與建構一新型非接觸像散式多軸位移量測系統,以像散原理量測待測物表面之高度、角度及其變化。本像散式多軸位移量測系統直接應用市售DVD光碟機之讀取頭作為量測光路,可同時精密地量測物體表面之線性與...
膜片嵌制(patch clamp)技術在標準電生理分析中是一種發展相當完備、且成為研究離子通道及轉運蛋白相當有力的工具。儘管膜片嵌制技術擁有較一般分析方法中更優渥的資訊含量,但是此技術在操作上卻是需要...
本論文中,我們利用金氧半穿隧二極體中閘極電流有光反應的特性來製作光偵測器。由於鍺融點的關係我們以液相沈積法代替傳統的熱成長法來成長氧化層, 且由於液相沈積法成長的氧化層有較多的缺陷所以有較高的效率, ...
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