近年來,在LaAlO₃（LAO）/SrTiO₃（STO）異質結界面發(fā)現(xiàn)了高遷移率的準二維電子氣（Q2DEG）,這使通過調制絕緣體SrTiO₃表面和界面附近的載流子濃度而產(chǎn)生Q2DEG成為可能。隨后,經(jīng)過Ar⁺刻蝕處理后的SrTiO₃表面也發(fā)現(xiàn)了Q2DEG,SrTiO₃從絕緣態(tài)轉變?yōu)榘雽B(tài)。外延生長對制備儀器、生長條件和成本控制方面提出了巨大的挑戰(zhàn),Ar⁺刻蝕SrTiO₃作為一種非外延制備SrTiO₃表面Q2DEG層的方法,其顯著優(yōu)點是實驗條件簡單、成本低、易于大規(guī)模生產(chǎn)。實現(xiàn)對Q2DEG的調制是理解和應用與Q2DEG相關奇異現(xiàn)象的重要途徑,也是基于Q2DEG器件的基礎,本文頂柵電場調制的HfO₂/SrTiO₃全氧化物場效應晶體管,實現(xiàn)了對Ar⁺刻蝕SrTiO₃表面Q2DEG體系的調制與研究。Ar^+...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈦酸鍶的基本性質
    1.3 SrTiO₃表面導電層的制備研究
    1.4 HfO₂的基本性質
    1.5 MOSFET
    1.6 研究工作的背景與意義
    1.7 本文內容安排
第二章 實驗原理和測試方法
    2.1 引言
    2.2 HfO₂/STO樣品的制備
        2.2.1 圖形化工藝
        2.2.2 Ar⁺刻蝕工藝
        2.2.3 薄膜沉積工藝
    2.3 原子力顯微鏡
    2.4 電學性質測試
        2.4.1 電阻測試和霍爾效應測試
        2.4.2 伏安特性曲線測試
        2.4.3 場效應測試
        2.4.4 LCR測試
    2.5 本章小結
第三章 HfO₂/SrTiO₃場效應晶體管基本性質
    3.1 引言
    3.2 Ar⁺刻蝕處理SrTiO₃單晶表面輸運性質
    3.3 HfO₂/SrTiO₃場效應晶體管工藝
    3.4 HfO₂/SrTiO₃場效應晶體管電學性質
        3.4.1 伏安特性曲線
        3.4.2 場效應性能測試
        3.4.3 LCR測試
    3.5 HfO₂/SrTiO₃場效應晶體管疲勞特性
    3.6 本章小結
第四章 HfO₂/STO場效應晶體管性能改善研究
    4.1 引言
    4.2 HfO₂/SrTiO₃場效應晶體管性能與柵極制備條件關系
    4.3 HfO₂/SrTiO₃場效應晶體管柵極漏電機理研究
        4.3.1 Fowler-Nordheim隧穿
        4.3.2 普爾-法蘭克效應(Poole-Frenkel)
        4.3.3 肖特基發(fā)射(Schottky Emission)
        4.3.4 空間電荷限制電流(SCLC)
    4.4 HfO₂柵極制備工藝與柵極缺陷關系
    4.5 本章小結
第五章 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：4021033