隨著傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體材料加工工藝的進(jìn)步,以其作為根基的元器件科技大廈正在逐漸逼近自己運(yùn)算和存儲(chǔ)速度的天際。相比之下,具有更多的自由度的金屬氧化物有望成為下一代電子工業(yè)革命的基石。而金屬絕緣轉(zhuǎn)變現(xiàn)象就是過渡金屬氧化物體系中歷久彌新的研究領(lǐng)域之一。實(shí)現(xiàn)金屬絕緣轉(zhuǎn)變的方法包括帶寬控制和能帶填充這兩種。理論則包括莫特轉(zhuǎn)變、斯萊特轉(zhuǎn)變等基于強(qiáng)關(guān)聯(lián)作用提出的模型。然而隨著樣品制備手段和研究材料的不斷擴(kuò)展,接連發(fā)現(xiàn)了諸如LaAlO₃/SrTiO₃中由界面能級(jí)調(diào)控的二維電子氣、銥氧化物中自旋軌道耦合作用導(dǎo)致的絕緣基態(tài)等不能被傳統(tǒng)強(qiáng)關(guān)聯(lián)理論解釋的電輸運(yùn)行為。本論文的目的在于運(yùn)用傳統(tǒng)的和新的實(shí)現(xiàn)方法探究過渡金屬氧化物薄膜中的非強(qiáng)關(guān)聯(lián)金屬絕緣轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。為此我們研究了界面平整度、摻雜電子濃度、氧空位濃度等因素對(duì)寬帶隙變價(jià)金屬氧化物TiO₂有序/無序同質(zhì)結(jié)中金屬絕緣轉(zhuǎn)變行為的影響;并通過外延應(yīng)力成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)5d電子材料CaIrO₃薄膜金屬絕緣轉(zhuǎn)變溫度（TMI）的調(diào)控。本論文包括六個(gè)章節(jié):第一章在緒論當(dāng)中我們首先介紹了二維電子氣的... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｔｉ０２的三種晶體結(jié)構(gòu)??

第一章緒論??圖１．３所示的是二氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu)，帶隙較寬。二氧化鈦有著高對(duì)稱的??能帶結(jié)構(gòu)，ｔ２ｇ和ｅｇ分裂自３ｄ電子，但卻未被占據(jù)，電子填充的是ｐ和ｓ級(jí)，ｔ２ｇ??帶和ｐ、ｓ帶分居于費(fèi)米面上下，０２ｓ處在最下面的兩價(jià)帶。０２ｐ能級(jí)對(duì)應(yīng)著接??下來６個(gè)價(jià)帶，向上依次是０３ｓ的導(dǎo)帶和０３ｐ的導(dǎo)帶。電子吸收能量超過帶隙??（Ｅｇ）的光子會(huì)躍遷至導(dǎo)帶，價(jià)帶則被空穴占據(jù)，電場(chǎng)把電子空穴分分別吸引到??兩個(gè)表面。半導(dǎo)體的禁帶寬度Ｅｇ和光吸收閥值＼的關(guān)系可以用如下公式表示：??入?ｇ＝１２４０／Ｅｇ?式（１．１）??銳鈦礦相的Ｔｉ０２的禁帶寬度為３．２?ｅＶ，吸收波長(zhǎng)上限為３８７．５?ｎｍ。金紅石相（３．０??ｅＶ）Ｔｉ０２的帶隙則略小。銳鈦礦相Ｔｉ０２的比表面積比金紅石相小，空穴和電子易??分離，吸附的％多，催化能力高。??價(jià)帶電子?ｔ能量?？能量??能級(jí)Ｐ?Ｅ??ｓ?Ｔｉ３ｄＷ??三ｌ??ｐ?＼ＸＥｆ?費(fèi)農(nóng)能極???Ｓ＝＝＝＝ＫＸＨ〇２ｐ＾Ｐ?〇２Ｐ＾??分布密度Ｎ（Ｅ）??「＾３?咬ｉ描＊４級(jí)＂ｉ?ｒ?ｉ??圖１．３?Ｔｉ０２的能帶結(jié)構(gòu)示意圖（金紅石）??１．３界面極性與二維電子氣的形成調(diào)節(jié)機(jī)制??１．３．１金屬半導(dǎo)體接觸界面的類型??金屬與半導(dǎo)體的界面接觸分為了形成阻擋層的肖特基接觸以及形成反阻擋??層的歐姆接觸這兩種情況。如果把Ｎ型半導(dǎo)體同一個(gè)功函數(shù)比它大的金屬緊密??接觸

圖１．４金屬與半導(dǎo)體接觸形成阻擋層??


本文編號(hào)：3446237