解析双稳态肖特基二极管的设计

  肖特基二极管是将P型半导体或者N型半导体与金属表面衬体交互作用,并最终形成稳定结构,可分为物理吸附类型与化学吸附类型。肖特基二极管由于其独特的微观结构而具有整流效应,被广泛应用于传感器、分子开关、集成电路等诸多电子器件中。现如今,如何降低肖特基高度而且同时又能保持分子的完整性,成为设计高效肖特基二极管的难点。因此目前急需设计开发出将物理吸附和化学吸附结合在一起,使其拥有双重优点的肖特基二极管。ADT分子吸附在铜表面的双稳态在实验上得到了印证,而且被应用于分子开关中,并取得了很好的效应。与传统有机分子相比,其具有较深的HOMO能级,因此其电离能更大,暴露在空气中时,其具有的抗氧化性更高。文献PHYSICALREVIEWB79,165306(2009)讲述了一种将F4TCNQ吸附在Cu,Ag,Au表面上的肖特基二极管设计方法,其所得到的肖特基高度较大,且其吸附类型为化学吸附,分子变形较大,使得结构的完整性得到了破坏;文献NewJournalofPhysics11(2009)053010(21pp)讲述了将PTCDA吸附在Ag表面上的设计方法,其吸附类型为物理吸附,虽然保持了结构的完整性,但是其肖特基高度较大,性能较差。我们设计的双稳态的方法,可以将两者结合起来,既能保持完整性,又能具有较小的导通电压。

       

  针对现有技术的不足,本专利技术提供一种具有双稳态的肖特基二极管设计方法,能够解决正向导通电压高,分子结构变形的问题。为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术

  一种具有双稳态结构的肖特基二极管设计方法,其特征在于,所述设计方法至少包括以下步骤:(1)从铜体相中得到纯净的8×4×5的Cu(111)表面,对其结构进行优化得到其晶格常数和费米能级大小;(2)构建出ADT分子,对其结构进行优化,得到其禁带宽;(3)再将优化后的ADT分子吸附在优化后的Cu(111)面不同位置上,再分别对其结构进行优化;(4)检查其结果,并且找出能够稳定存在的结构;(5)计算该稳定存在结构的界面偶极矩,确定其肖特基高度。

       

  1.一种具有双稳态结构的肖特基二极管设计方法,其特征在于,所述设计方法至少包括以下步骤:(1)从铜体相中得到纯净的8×4×5的Cu(111)表面,对其结构进行优化得到其晶格常数和费米能级大小;(2)构建出ADT分子,对其结构进行优化,得到其禁带宽;(3)再将优化后的ADT分子吸附在优化后的Cu(111)面不同位置上,再分别对其结构进行优化;(4)检查其结果,并且找出能够稳定存在的结构;(5)计算该稳定存在结构的界面偶极矩,确定其肖特基高度。2.如权利要求1所述的设计方法,其特征在于,从铜体相中得到纯净的Cu(111)表面的方法如下:利用MaterialsStudio软件,导入铜单胞结构,将其晶面指数改为(111),并且建立8×4×5的超胞,加入的真空层将其导出

          

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