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解析雙穩態肖特基二極管的設計

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  肖特基二極管是將P型半導體或者N型半導體與金屬表面襯體交互作用,並最終形成穩定結構,可分為物理吸附類型與化學吸附類型。肖特基二極管由於其獨特的微觀結構而具有整流效應,被廣泛應用於傳感器、分子開關、集成電路等諸多電子器件中。現如今,如何降低肖特基高度而且同時又能保持分子的完整性,成為設計高效肖特基二極管的難點。因此目前急需設計開發出將物理吸附和化學吸附結合在一起,使其擁有雙重優點的肖特基二極管。ADT分子吸附在銅表面的雙穩態在實驗上得到了印證,而且被應用於分子開關中,並取得了很好的效應。與傳統有機分子相比,其具有較深的HOMO能級,因此其電離能更大,暴露在空氣中時,其具有的抗氧化性更高。文獻PHYSICALREVIEWB79,165306(2009)講述了一種將F4TCNQ吸附在Cu,Ag,Au表面上的肖特基二極管設計方法,其所得到的肖特基高度較大,且其吸附類型為化學吸附,分子變形較大,使得結構的完整性得到了破壞;文獻NewJournalofPhysics11(2009)053010(21pp)講述了將PTCDA吸附在Ag表面上的設計方法,其吸附類型為物理吸附,雖然保持了結構的完整性,但是其肖特基高度較大,性能較差。我們設計的雙穩態的方法,可以將兩者結合起來,既能保持完整性,又能具有較小的導通電壓。

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  針對現有技術的不足,本專利技術提供一種具有雙穩態的肖特基二極管設計方法,能夠解決正向導通電壓高,分子結構變形的問題。為解決上述技術問題,本專利技術采用的一個技術

  一種具有雙穩態結構的肖特基二極管設計方法,其特征在於,所述設計方法至少包括以下步驟:(1)從銅體相中得到純凈的8×4×5的Cu(111)表面,對其結構進行優化得到其晶格常數和費米能級大小;(2)構建出ADT分子,對其結構進行優化,得到其禁帶寬;(3)再將優化後的ADT分子吸附在優化後的Cu(111)面不同位置上,再分別對其結構進行優化;(4)檢查其結果,並且找出能夠穩定存在的結構;(5)計算該穩定存在結構的界面偶極矩,確定其肖特基高度。

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  1.一種具有雙穩態結構的肖特基二極管設計方法,其特征在於,所述設計方法至少包括以下步驟:(1)從銅體相中得到純凈的8×4×5的Cu(111)表面,對其結構進行優化得到其晶格常數和費米能級大小;(2)構建出ADT分子,對其結構進行優化,得到其禁帶寬;(3)再將優化後的ADT分子吸附在優化後的Cu(111)面不同位置上,再分別對其結構進行優化;(4)檢查其結果,並且找出能夠穩定存在的結構;(5)計算該穩定存在結構的界面偶極矩,確定其肖特基高度。2.如權利要求1所述的設計方法,其特征在於,從銅體相中得到純凈的Cu(111)表面的方法如下:利用MaterialsStudio軟件,導入銅單胞結構,將其晶面指數改為(111),並且建立8×4×5的超胞,加入的真空層將其導出

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