Silicon to Nickel Silicide Longitudinal Nanowire Heterostructures: Synthesis, Electrical Characterization and Novel Devices
| Autor: | Weber, Walter Michael |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Lugli, Paolo (Prof., Ph.D.), Riechert, Henning (Prof.-Dr.) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2009 |
| Předmět: |
Physik
Ingenieurwissenschaften nanowire silicon Si nickel silicide NiSi NiSi2 heterostructure Schottky barrier Schottky transistor FET polarity control one-dimensional Nanodraht Silizium Si Nickel-Silizid NiSi Heterostruktur Schottky Barriere Schottky Transistor FET Polarität Eindimensional ddc:530 ddc:620 |
| Popis: | The scope of this thesis is the synthesis and electrical characterization of Si to Ni silicide nanowire heterostructures with the focus on investigating their electronic transport properties and conceiving a novel type of transistor. Intrinsic Si nanowires (SiNW) were grown employing the vapor-liquid-solid mechanism. A central part of this thesis is the development of the longitudinal intrusion of Ni silicide into the SiNWs resulting in interfaces with a sharpness of at most a couple of nanometers. Schottky barrier field effect transistors (SBFET) were formed from Ni silcide / Si Ni silicide nanowire heterostructures, exhibiting p-conductance record current densities and on/off current ratios for intrinsic SiNW SBFETs. The gate potential could effectively tune the Schottky barrier width to control current injection. It was shown that the device polarity was exclusively controlled by the Schottky junctions. A novel device concept was developed, where each Schottky contact is independently gated. The same SiNW SBFET could be tuned to enable n-type as well as p-type operation, completely avoiding doping. Diese Dissertation befasst sich mit der Synthese und der elektrischen Charakterisierung von longitudinalen Silizium zu Nickel-Silizid Heterostrukturen in Nanodrähten mit dem Ziel, die elektronischen Transportmechanismen darin zu untersuchen und neuartige Bauelemente daraus zu entwickeln. Intrinsische Si-Nanodrähte wurden mittels einer Gas-Flüssigkeit-Festkörper-Reaktion gewachsen. Es wurde ein neuartiger Prozess entwickelt, der die Umwandlung von longitudinalen halbleitenden Si-Nanodrahtsegmenten in metallisches einkristallines Ni-Silizid ermöglicht. Die dabei entstehenden Grenzflächen wiesen eine Schärfe im Nanometerbereich auf. Somit konnten Ni-Silizid / Si / Ni-Silizid Nanodraht-Heterostrukturen erzeugt werden, die den Kern eines Schottky-Barrieren Feld Effekt Transistor (SBFET) bildeten. Elektrische charakterisierung der SBFETs zeigen eine effektive Kontrolle der Schottky-Barrierenbreiten durch das Gatter-Potential und die daraus resultierende Ladungsträger-Injektion. SBFETs mit unabhängige Gatter Kopplung zu jeden Schottky Kontakt wurden erstellt. In diesem Konzept werden die Ladungsträger einer Art durch die eine Schottky-Barriere injiziert, während die andere Ladungsträgerart durch die andere Barriere blockiert wird. Demgemäß konnte ein und derselbe SBFET sowohl n- als auch p-leitend betrieben werden, ohne von Dotierung Gebrauch zu machen. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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