跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.192.48.196) 您好!臺灣時間:2024/06/26 02:40
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:林義德
研究生(外文):Yi-De Lin
論文名稱:以第一原理研究HfO2之聲子特性
論文名稱(外文):First-Principle Investigation on Phonon Propertie of HfO2
指導教授:洪冠明洪冠明引用關係
指導教授(外文):Kuan-Ming Hung
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:59
中文關鍵詞:高介電材料高介電常數聲子
外文關鍵詞:high-K materialHfO2phonon
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:352
  • 評分評分:
  • 下載下載:11
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
近年來,金屬氧化半導體有更寬廣的學習在於使用高介電材料,例如二氧化鉿同時擁有高介電.高能隙的特性。研究聲子色散模式是探討各種材料物理性質的一個重要方式,特別是;介面聲子散射由載流子遷移所控制。本論文以第一原理的方法,計算二氧化鉿內各原子所受的力,在利用晶格的對稱關係進而得到聲子色散關係之力學矩陣,接著透過解本徵值問題,得到聲子色散譜線。
二氧化鉿的晶體有單斜.四面.立方三種,在晶格到晶格的變化上,其介電常數會有非常大的變化,在經由計算上四面晶格和立方晶格的平均介電常數會比單斜還要大,同時四面晶格和立方晶格兩種結構也擁有相同的鍵結。
我們建立出矽長出二氧化鉿的結構,在經由幾何優化後,發現其原始立方二氧化鉿四鍵氧消失,反而出現三鍵氧的情況。
Recently, nanoscale MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect transistor) has been widely studied by using high-K material, such as HfO2, due to its advantages of high dielectric and high energy gap. The phonon dispersions are important in device applications, especially, the interface phonon scatterings dominate the carrier mobility. In this work, the author applies the first principle method to calculate the force constants in HfO2 layer in the gate structure of MOSFET. The symmetry of the crystal is applied to reduce the phonon-mode calculations.
There are three phases for HfO2 crystal, which are monoclinic, tetragonal and cubic. The dielectric constants are very different from phase to phase. The average dielectric constants for cubic and tetragonal phases are much higher than monoclinic one. These two structures are similar in bonding configuration.
We estimate the phonon dispersions of a thin layer of HfO2 grown on bulk Si by using density functional theory with the CASTEP code. The structure is fully relaxed before phonon-mode calculations. In our results, we find that the original four-coordinated oxygens in the thin HfO2 layer disappear and become three coordinated. And the dielectric constant is enhaced in this situation.
摘 要 i
Abstract ii
目錄 iii
圖目錄 iv
表目錄 vi
第一章 高介電材料HfO2的進展 1
1-1 HfO2的特性 1
1-2 HfO2/ Metal的特性 3
1-3 HfO2和Si的特性 5
參考文獻 6
第2章 密度泛函理論簡介 8
2-1 Thomas Fermi定理 8
2-2 Hartree Fock 定理 10
2-3 密度泛函理論 13
2-4 密度泛函理論的各種運用 26
參考文獻 28
第三章 結果與討論 29
3-1 對稱操作種類 30
3-2 CASTEP數值計算設定 32
3-3 m-HfO2的聲子 33
3-4 c-HfO2的聲子 37
3-5 t-HfO2的聲子 39
3-6 HfO2和Si的異質磊晶模擬 41
參考文獻 46
第四章 結論 47
第一章
[1]Koon-Yiu Tse and John Robertsin, Phys. Rev. Lett. 99, 086805 (2007)
[2]Alexander A.Demkov,Phys.Rev.B 74,085310(2006)
[3]J. Robertson and C.W.Chen,Appl.Phy.Lett. 74,1168(1999)
[4]J. Robertson, Rep. Prog. Phys. 69, 327 (2006); ,J. Vac.Sci. Technol. B 18, 1785 (2000).
[5]Ran Jiang, Erqing Xie, and Zhenfang Wang, Appl.Phys.Lett.89, 142907(2006)
[6]P.W.Peacock and J.Robertson, Phys.Rev.Lett.92, 057601(2004)
[7]K.Xiong, P.W. Peacock ,and J.Robertson, Appl.Phys.Lett.86, 012904(2005)
[8]Onise Sharia, Alexander A. Demkov, Gennadi Bersuker, and B. H.Lee, Phys.Rev.B.77, 085326(2008)
[9]J.Kang, E.-C.Lee, and K.J.Chang, Phys.Rev.B 68, 054106(2003)
[10]Choong-Ki Lee, Eunae Cho, Hyo-Sug Lee, Cheol Seong Hwang, and Seungwu Han, Phys.Rev.B 78, 012102(2008)
[11]K.Tomida, K.Kita, and A.Toriumi, Appl.Phys.Lett.89, (142902)2006.
[12]P.K.Park and S.-W.Kang, Appl.Phys.Lett.89, 192905(2006).
[13]D.H.Triyoso, R.I.Hedge, J.K.Schaeffer, D. Roan, P. J. Tobin, S.B.Samavedam, B. E.White, Jr., R. Gregory, and X.-D.Wang, Appl.Phys.Lett.88, 222901(2006).
[14]S.-G. Lim, S. Kriventsov, T. N. Jackson, J. H. Haeni, D. G.Schlom, A. M. Balbashov, R. Uecker, P. Reiche, J. L. Feeouf, and G. Lucovsky, J. Appl.Phys.91, 4500 (2002).
[15]Y. B. Losovyj, I. Ketsman, A. Sokolov, K. D. Belashchnko, P. A.Dowben, J. Tang, and Z. Wang, Appl. Phys. Lett. 91, 132908(2007).
[16]C. Adelmann, V. Sriramkumar, V. Van Elshocht, P. Lehnen, T.Conard, and S. De Gendt, Appl. Phys. Lett.91, 162902(2007).
[17]Choong-Ki Lee, 1 Eunae Cho, 1 Hyo-Sug Lee, 2 Cheol Seong Hwang, 3 and Seungwu Han1, Phys.Rev.B 78, 012102 (2008)
[18]D.Mumoz Ramo, A.L.Shluger and G.Berksuker, Phys.Rev.B 79.035306(2009)
[19]Deok-Yong cho, Jae-Min Lee,S-J.Oh, Hoyoung Jang,J-Y.Kim, J-H.Park.and A.Tanaka Phys.Rev.B 76.165411(2007)
第二章
[1] A primer in density functional theory 作者:Carlos Fiolhais, Fernando Nogueira, Miguel Marques 出版者 Springer, 2003
[2]量子力學[卷1][卷2]曾謹言, 凡異出版
[3]Theory of the inhomogeneous electron gas, 作者 S.Lundqvist, N.H.March
[4] P.Honenbergt, WKohn, PRL, volume 136.number 3B
第三章
[1]A.Jayaraman,S.Y.Wang,and S.K.Sharma,L.C.Ming,Phys.Rev B,volume 48,number 13
[2]T.Hirata,Phys.Rev B,volume 50,number 5
[3]Xinyuan Zhao and David Vanderbilt,Phys.Rev B
[4] Jingyun Zhang,1 Lijun Zhang,1 Tian Cui,1 Yan Li,1 Zhi He,1 Yanming Ma,1,2 and Guangtian Zou1 Phys.Rev B 75,104115 (2007)
[5]K.Kukli,JIhanus,M.Ritala,and M.Leskela,Appl.phys.lett.68,3737(1996)
[6]E.P.Gusev,E.cartier,D.A. Buchanan,M.Gribelyuk,M.Copel,H.Okorn-schmidt,and C.D’Emic,Microelectron.Eng.59.341 (2001)
[7]Engineering Department, Cambridge University,Cambridge CB2 1PZ,United Kingdom,APL 86,012904 (2005)
[8] L. V. Kulik, C. Guedj, M. W. Dashiell, and J. Kolodzey, A. Hairie, PHYSICAL REVIEW B VOLUME 59, NUMBER 24
[9] C. Ulrich, E. Anastassakis, K. Syassen, A. Debernardi, and M. Cardona, Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart, Germany
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊