مشخصه یابی الکتریکی سطح( si(100 رشد یافته به روش رونشانی پرتو مولکولی (mbe) در نانوساختار دورآلاییده معکوس p-si/sige/si با رهیافت خنثی سازی پیوندهای آزاد و تقلیل بارهای سطحی

در سطح آزاد نیم رساناها برای مثال سطح سیلیکن، حالت تناوبی اتم های بلور گسیخته می شود به طوری که بعضی از پیوندهای اتمی به صورت پیوندهای آزاد باقی می مانند. در نتیجه حالت های سطحی دهنده و یا پذیرنده زیادی در گاف نواری سطح سیلیکن وجود دارد. به طور مشابه در اتصال شوتکی فلز – نیم رسانا (ti-si)، حالت های میان گاهی الکترونیکی در گاف نواری القا می شوند. به هر حال حالت های سطحی (و یا میان-گاهی) توانایی به دام انداختن الکترون ها یا حفره های داخل نیم رسانا را دارند. بنابراین مشخصه یابی سطح در طراحی قطعات میکروالکترونی سیلیکنی ضروری است. همچنین کنترل (به عنوان مثال از طریق خنثی سازی) ویژگی های الکتریکی سطح si (میان گاه si-vacuum و یا si-metal) در تکنولوژی si مورد توجه بوده است. متفاوت با پژوهش های تجربی و نظری گذشته، در این کار از چگالی گاز حفره ای دوبعدی (2dhg) محبوس در چاه کوانتومی sige در ساختار دورآلاییده معکوس p-si/sige/si به عنوان روشی برای مشخصه یابی سطح si(100) استفاده شده است. در این پایان نامه، ابتدا میان گاه si-vacuum مشخصه یابی شد و محل اتصال (چسب گاه) تراز فرمی و چگالی بار سطحی در سطح si ساختار رونشانده p-si/sige/si با استفاده از تحلیل نتایج آزمایش هال در دمای پایین و بر اساس مدل چسب گاه میان گاف (mpm) ارزیابی شد. به طور مشابه، میان گاه si-ti مشخصه یابی شد و چگالی بارهای میان گاهی، ارتفاع سد شوتکی و چگالی حالات فلزی القایی در گاف در میان گاه si-ti از ساختارهای p-si/sige/si-ti ارزیابی شد. همچنین رونشانی لایه نازکی از مولکول آلی فنانترن کینون(pq) بر روی این ساختارها باعث کاهش نسبی بارهای سطحی شده و در خاتمه به کمک مدل اصلاح شده چسب-گاه میان گاف (mmpm) چگالی حالات سطحی و موقعیت تراز فرمی در سطح ساختارp-si/sige/si-pq ارزیابی شد.