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用STM加工单电子器件的基础研究

专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: 纳米加工技术 库仑阻塞 库仑强阶 介观隧道结 Monte Carlo法
分类号: TN4  TN608
形 态: 共 51 页 约 33,405 个字 约 1.598 M内容
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内容摘要


该文第一章对单电子学的一些基本知识作了简单描述,并介绍了两种纳米级加工方案:

自上而下和自下而上的工艺方案。

第二章主要介绍了SPM的工作原理,探讨了其纳米加工的技术原理,并对STM针尖的制备进行了仔细的讨论。

第三章主要是在钛膜表面用STM进行了纳米量级的点线的加工实验,还对这些点线的性质进行了详细的分析,并在钛膜表面上得到了最小直径为40nm的金属点,最小直径为17nm的不完全氧化钛点,以及长度为500nm、宽度小于10nm的不完全氧化钛线。

该文的第四章主要是用STM在钛膜表面加工得到纳米量级的介观隧道结结构。

然后借助STS进行测试,在室温下观察到单电子库仑阻塞现象,并对测试结果进行理论分析和模拟。

当在区域氧化的钛膜上作CITS扫描时观察到库仑阻塞和台阶现象,提出了未完全氧化的钛膜是由许多纳米量级的钛颗粒和氧化钛颗粒构成,它们彼此构成一个个介观隧道结,形成介观隧道结网络的观点。

最后对该文进行了总结……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1单电子学
1.2纳米加工技术概述
1.2.1自上而下的纳米加工技术
1.2.2自下而上的纳米加工技术
1.2.3纳加工材料的选择
第二章 扫描探针显微镜SPM系统的简介及其进行纳米加工的技术原理
2.1扫描隧道显微镜STM的基本工作原理
2.2扫描隧道谱STS
2.2.1电流-电压隧道谱
2.2.2电流成像隧道谱
2.3原子力显微镜AFM系统简介
2.4 STM针尖的制备
2.3.1钨针尖的制备
2.3.2铂铱合金针尖的制备
2.5 SPM用于纳米加工技术的原理
2.5.1机械刻蚀
2.5.2粒子束诱导效应
2.5.3势垒微扰
2.5.4电场力作用下的阳极氧化
2.6 SPM纳米加工技术用于单电子结构制作的初步探讨
第三章 纳米尺寸的点、线的制备
3.1样品与针尖准备
3.2纳米尺寸的金属点的制备
3.2.1用STM对样品成像
3.2.2用铂铱针尖进行加工得到的金属点
3.3钛膜的氧化
3.3.1用STM对钛膜进行氧化
3.3.2纳米尺寸的氧化点的制备
3.3.3纳米尺寸的氧化线的制备
3.4 AFM成像对STM成像的补充
第四章 室温下单电子库仑阻塞效应的观察
4.1单电子器件工作的条件
4.2结构制备
4.3观察结果和模拟
4.3.1借助STS观察
4.3.2 STS测试结果的模拟
4.4机制分析
4.4.1k.Matsumoto等对氧化钛作为隧道结势垒的分析15
4.4.2氧化钛中内部结构的分析
第五章 结论
参考

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中图分类: > TN4 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路(ic)
其他分类: > TN608 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电子元件、组件 > 一般性问题

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